JP2010216450A - 過給機付き内燃機関の制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】第２過給機のみの過給効果を利用する領域から第１、第２過給機の過給効果を利用する領域への移行後の再加速の際、再加速開始の直後から所期の加速を得ること。
【解決手段】第１過給機と第１過給機より大型の第２過給機が吸排気通路に対して直列に介装される。第１、第２過給機の両方の過給効果を利用する領域（Ｂ領域）では、第１過給機のタービンを迂回する通路に介装された排気制御弁の開度を最大と最小の間の中間とし、第１過給機のコンプレッサを迂回する通路に介装された吸気制御弁の開度を最小とする。第２過給機のみの過給効果を利用する領域（Ｃ領域）では、排気制御弁及び吸気制御弁の開度を共に最大とする。Ｃ領域において、現在運転状態が特殊Ｃ領域にあり且つ減速状態が検出されている場合にのみ、排気制御弁の開度を最大に代えて中間に調整する。第１過給機のタービンが十分に回転している状態をもってＣ領域からＢ領域に移行し得る。
【選択図】 図２

Description

本発明は、内燃機関の排ガスのエネルギーによって駆動される過給機（ターボチャージャ）付き内燃機関の制御装置に関する。

従来より、過給機付き内燃機関の制御装置として、２つのターボチャージャが排気通路及び吸気通路に対して直列に介装されたものが広く知られている（例えば、特許文献１を参照）。具体的には、この文献に記載の装置では、第１ターボチャージャと、第１ターボチャージャよりも大型の第２ターボチャージャが備えられている。第１ターボチャージャは、排気通路に介装されて排ガスのエネルギーにより駆動される第１タービンと、吸気通路に介装されて第１タービンの駆動により駆動される第１コンプレッサと、を備えている。第２ターボチャージャは、第１タービンよりも下流の排気通路に介装されて排ガスのエネルギーにより駆動される第１タービンよりも大型の（容量が大きい、外径が大きい）第２タービンと、第１コンプレッサよりも上流の前記吸気通路に介装されて第２タービンの駆動により駆動される第１コンプレッサよりも大型の（容量が大きい、外径が大きい）第２コンプレッサと、を備えている。

上記文献に記載の装置では、第１タービンよりも上流の排気通路と第１、第２タービンの間の排気通路とをバイパスする第１排気バイパス通路と、第１、第２コンプレッサの間の吸気通路と第１コンプレッサよりも下流の前記吸気通路とをバイパスする第１吸気バイパス通路とが備えられている。第１排気バイパス通路には、第１排気バイパス通路の最小開口断面積（第１排気バイパス面積）を調整する第１排気制御弁が介装され、第１吸気バイパス通路には、第１吸気バイパス通路の最小開口断面積（第１吸気バイパス面積）を調整する第１吸気制御弁が介装されている。

特開２００７−２６３０３３号公報

ところで、上記文献に記載の装置では、通常、図７に示すように、吸入空気流量と過給圧力比との組み合わせに対して、第１ターボチャージャのみの過給効果を利用する領域（第１ターボ利用領域）と、第１、第２ターボチャージャの両方の過給効果を利用する領域（両ターボ利用領域）と、第２ターボチャージャのみの過給効果を利用する領域（第２ターボ利用領域）と、の３つの制御領域が設定される。過給圧力比とは、第２コンプレッサよりも上流の吸気通路の圧力に対する、第１コンプレッサよりも下流の吸気通路の圧力の割合である。吸入空気流量とは、吸気通路を通過する空気の流量（単位時間当たりの空気の量）である。

図７に示す曲線Ｌ１、Ｌ２はそれぞれ、第１、第２ターボチャージャの所謂サージライン及びチョークラインに基づいて描かれる線であり、曲線Ｌ１，Ｌ２で囲まれた領域はそれぞれ、第１、第２ターボチャージャの過給効果が発揮され得る領域（第１、第２ターボチャージャの使用可能領域）を示している。第１ターボ利用領域は、曲線Ｌ１で囲まれた領域のうち曲線Ｓ１に対して吸入空気流量が小さい側に対応し、両ターボ利用領域は、曲線Ｌ１で囲まれた領域のうち曲線Ｓ１に対して吸入空気流量が大きい側に対応する。第２ターボ利用領域は、曲線Ｌ２で囲まれた領域のうち曲線Ｌ１に対して吸入空気流量が大きい側に対応する。

第１ターボ利用領域では、第１排気バイパス面積がその最小値（例えば、ゼロ）とされ、且つ第１吸気バイパス面積がその最小値（例えば、ゼロ）とされる。即ち、全ての排ガスが第１タービンを通過するとともに全ての吸気が第１コンプレッサを通過する。これにより、第１タービンを通過する全ての排ガスのエネルギーにより第１タービンが回転駆動されるとともに第１コンプレッサが回転駆動され、第１ターボチャージャの過給効果が発揮される。他方、第２タービンに流入する排ガスの全ては、第１タービンを既に通過している。排ガスが第１タービンを通過する際、その排ガスのエネルギーは第１タービンの駆動のために消費される。従って、第２タービンに流入する排ガスのエネルギーは十分に小さくなっている。このため、第２タービン（従って、第２コンプレッサ）が回転駆動されないか又は十分に回転駆動されず、第２ターボチャージャの過給効果が発揮されない。以上、第１ターボ利用領域では、第１タービンが回転する一方で第２タービンが回転しないか又は十分に回転しない状態が得られ、第１ターボチャージャのみの過給効果が発揮される。

両ターボ利用領域では、第１ターボ利用領域と同様に第１吸気バイパス面積がその最小値（例えば、ゼロ）とされる一方で、第１排気バイパス面積がその最小値と最大値の間の中間値に調整される。即ち、全ての吸気が第１コンプレッサを通過する一方で、一部の排ガスが第１タービンを通過するとともに残りの排ガスが第１タービンを通過することなく（第１排気バイパス通路を通過して）第２タービンに直接流入する。これにより、第１タービンを通過する「一部の排ガス」のエネルギーにより第１タービン（従って、第１コンプレッサ）が回転駆動され、第１ターボチャージャの過給効果が発揮される。他方、「残りの排ガス」は、第１タービンの駆動のためにエネルギーを消費されることなく第２タービンに流入する。従って、第２タービンに流入する排ガスのエネルギーはある程度大きい値となる。このため、第２タービン（従って、第２コンプレッサ）が回転駆動され、第２ターボチャージャの過給効果が発揮される。以上、両ターボ利用領域では、第１、第２タービンが共に回転する状態が得られ、第１、第２ターボチャージャの両方の過給効果が発揮される。

第２ターボ利用領域では、第１排気バイパス面積がその最大値とされ、且つ第１吸気バイパス面積がその最大値とされる。即ち、全ての（殆どの）排ガスが第１タービンを通過することなく（第１排気バイパス通路を通過して）第２タービンに直接流入するとともに全ての（殆どの）吸気が第１コンプレッサを通過しない（第１吸気バイパス通路を通過する）。これにより、第１タービン（従って、第１コンプレッサ）が回転駆動されないか又は十分に回転駆動されず、第１ターボチャージャの過給効果が発揮されない。他方、全ての（殆どの）の排ガスは、第１タービンの駆動のためにエネルギーを消費されることなく第２タービンに流入する。従って、第２タービンに流入する排ガスのエネルギーは十分に大きい。このため、第２タービン（従って、第２コンプレッサ）が回転駆動され、第２ターボチャージャの過給効果が発揮される。以上、第２ターボ利用領域では、第１タービンが回転しないか又は十分に回転しない一方で第２タービンが回転する状態が得られ、第２ターボチャージャのみの過給効果が発揮される。

ところで、吸入空気流量は、内燃機関の運転速度と強く依存し、運転速度の増大（減少）につれて吸入空気流量が増大（減少）する（後述する図５を参照）。従って、上述した過給機付きの内燃機関を搭載した車両が加速していく過程では、運転速度が増大していくことで吸入空気流量が増大していく。この過程は、図７において、制御領域が第１ターボ利用領域→両ターボ利用領域→第２ターボ利用領域へ移行することに対応する。一方、車両が減速していく過程では、運転速度が減少していくことで吸入空気流量が減少していく。この過程は、図７において、制御領域が第２ターボ利用領域→両ターボ利用領域→第１ターボ利用領域へ移行することに対応する。

いま、吸入空気流量と過給圧力比との組み合わせ（以下、「運転状態）とも呼ぶ。）が第２ターボ利用領域における両ターボ利用領域との境界（図７の曲線Ｌ１を参照）に近い部分にある状態（図７の点ａを参照）にて車両が走行（加速）している場合を想定する。この状態では、上述したように、第１タービンが回転していないか又は十分に回転していない一方で第２タービンが回転している状態が得られていて、第２ターボチャージャのみの過給効果が発揮されている。この状態において、車両が減速することで、運転状態が前記境界を跨いで両ターボ利用領域に移行し（図７の点ａから点ｂへの移行を参照）、その直後に車両が加速（即ち、再加速）する場合を考える。

この場合、第１タービンが回転していないか又は十分に回転していない状態をもって運転状態が両ターボ利用領域に移行する（即ち、第１排気バイパス面積がその最大値から中間値に、第１吸気バイパス面積がその最大値から最小値に切り替えられる）。この移行により、第１ターボの過給効果が発揮され得る状態が開始される。しかしながら、運転状態が両ターボ利用領域に移行した直後では、第１タービンが未だ十分に回転しておらず、実際には第１ターボの過給効果が十分に発揮されない。従って、運転状態が両ターボ利用領域に移行した直後にて車両が再加速する場合、再加速開始の直後の短期間において第１ターボの十分な過給効果が直ちに発揮され得ず、所期の加速が得られないという問題が発生し得る。

特に、車両が市街地等を走行中において加減速を頻繁に繰り返す場合、運転状態が第２ターボ利用領域と両ターボ利用領域との境界（図７の曲線Ｌ１を参照）を頻繁に跨ぐことが非常に多い。従って、車両が市街地等を走行中において車両が減速後に再加速する場合において、上記の問題が頻繁に発生し得る。

本発明は、上記問題に対処するためになされたものであり、その目的は、第２ターボ利用領域から両ターボ利用領域への移行後の再加速の際、再加速開始の直後から所期の加速を得ることができる過給機付き内燃機関の制御装置を提供することにある。

本発明に係る制御装置は、機械的な構成については、上述した制御装置と同じ構成を有する。本発明に係る制御装置では、判定手段において、過給圧力比と吸入空気流量との組み合わせ（即ち、上記運転状態）が、両ターボ利用領域にあるか、第２ターボ利用領域（両ターボ利用領域に対して吸入空気流量が大きい側に隣接する領域）にあるかが少なくとも判定される。ここにおいて、判定手段が、運転状態が第１ターボ利用領域（両ターボ利用領域に対して吸入空気流量が小さい側に隣接する領域）にあるかをも判定するように構成されてもよい。

本発明に係る制御装置では、制御手段において、上述した制御装置と同様、運転状態が両ターボ利用領域にあると判定された場合、第１排気バイパス面積がその最小値と最大値の間の中間の値に調整され且つ第１吸気バイパス面積がその最小値とされる（両ターボ利用領域対応制御）。運転状態が第２ターボ利用領域にあると判定された場合、第１排気バイパス面積がその最大値とされ且つ第１吸気バイパス面積がその最大値とされる（第２ターボ利用領域対応制御）。また、運転状態が第１ターボ利用領域にあると判定された場合、第１排気バイパス面積がその最小値とされ且つ第１吸気バイパス面積がその最小値とされる（第１ターボ利用領域対応制御）。ここにおいて、第１排気バイパス面積の最小値、及び、第１吸気バイパス面積の最小値は、例えば、ゼロ、又は、ゼロ近傍の微小値である。

本発明に係る制御装置の特徴は、運転状態が第２ターボ利用領域にあると判定されている場合において、運転状態が第２ターボ利用領域における吸入空気流量が小さい側の一部であって両ターボ利用領域に隣接する特殊第２ターボ利用領域にあり、且つ、減速状態が検出されている場合、第１排気バイパス面積がその最大値に代えてその最小値と最大値の間の中間の値に調整されることにある（特殊制御）。ここにおいて、減速状態とは、内燃機関の運転速度が減少する状態、又は内燃機関の燃料噴射量が減少する状態を指す。

これによれば、運転状態が第２ターボ利用領域における両ターボ利用領域との境界に近い部分（即ち、特殊第２ターボ利用領域）にある状態において車両が減速する場合、第１排気バイパス面積がその最大値に代えてその最小値と最大値の間の中間の値に調整される。この結果、運転状態が第２ターボ利用領域にあるにもかかわらず、一部の排ガスが第１タービンを通過することで第１タービン（従って、第１コンプレッサ）が回転駆動されるようになる。他方、第１吸気バイパス面積がその最大値に維持されていることで全ての（殆どの）吸気が第１コンプレッサを通過しない。従って、第１タービン（従って、第１コンプレッサ）が回転駆動されても、第１ターボチャージャの過給効果は発揮されない。即ち、第１ターボチャージャの過給効果が発揮されずに第１タービン（従って、第１コンプレッサ）が回転する状態が得られる。

この状態にて車両の減速が更に継続して運転状態が両ターボ利用領域に移行した場合、第１タービン（従って、第１コンプレッサ）が十分に回転している状態をもって運転状態が両ターボ利用領域に移行し得る。この結果、運転状態が両ターボ利用領域に移行した直後において車両が加速（即ち、再加速）しても、再加速開始の直後から第１ターボの十分な過給効果が発揮され得、（第２ターボの過給効果と相まって）所期の加速を得ることができる。

上述した本発明に係る制御装置では、運転状態が第２ターボ利用領域にあると判定されている場合において、通常は「第２ターボ利用領域対応制御」が実行される一方で、「特殊第２ターボ利用領域＋減速状態」の条件が成立している場合にのみ、「第２ターボ利用領域対応制御」に代えて「特殊制御」が実行されている。

これに対し、第２ターボ利用領域が、特殊第２ターボ利用領域と、特殊第２ターボ利用領域を除いた通常第２ターボ利用領域とに予め分けて扱われてもよい。この場合、運転状態が通常第２ターボ利用領域にあると判定されている場合、並びに、運転状態が特殊第２ターボ利用領域にあると判定されていて且つ減速状態が検出されていない場合には、「第２ターボ利用領域対応制御」が実行される。一方、運転状態が特殊第２ターボ利用領域にあると判定されていて且つ減速状態が検出されている場合にのみ、「特殊制御」が実行される。これによっても、上記と同じ作用・効果が得られる。

上記本発明に係る制御装置において、第１、第２タービンの間の排気通路と第２タービンよりも下流の前記排気通路とをバイパスする第２排気バイパス通路と、第２排気バイパス通路に介装されて第２排気バイパス通路の最小開口断面積（第２排気バイパス面積）を調整する第２排気制御弁とが備えられてもよい。この場合、通常、第２排気バイパス面積はその最小値（例えば、ゼロ）とされる。一方、運転状態が第２ターボ利用領域における吸入空気流量が大きい側の一部（バイパス領域）にある場合にのみ、第２排気バイパス面積がその最大値とされ得る。

これによれば、運転速度が大きい運転領域において、排ガスの一部が第２排気バイパス通路を通過することで、第２タービンに流入する排ガスの流量の増加を抑制できる。この結果、運転速度の増大に伴う過剰な過給効果の発生を抑制することができる。

本発明の第１実施形態に係る制御装置を過給機付き内燃機関に適用したシステム全体の概略構成図である。 図１に示した装置に適用される、過給圧力比と吸入空気流量との組み合わせと、選択される制御領域との関係を規定するマップを示したグラフである。 図１に示した装置により実行される、過給制御の実行のためのプログラムを示したフローチャートである。 図１に示した装置により実行される、各制御領域についての過給制御の内容を示した図である。 エンジン回転速度及び噴射量と、吸入空気流量との関係を示したグラフである。 本発明の第２実施形態に係る制御装置により実行される、過給制御の実行のためのプログラムを示したフローチャートである。 従来の装置に適用される、過給圧力比と吸入空気流量との組み合わせと、選択される制御領域との関係を規定するマップを示したグラフである。

以下、本発明による過給機付き内燃機関の制御装置の各実施形態について図面を参照しながら説明する。

（第１実施形態）
図１は、本発明の第１実施形態に係る過給機付き内燃機関の制御装置１０の概略構成を示している。この制御装置１０は、エンジン（ディーゼル機関）本体２０と、吸気系統３０と、排気系統４０と、第１ターボチャージャ５０と、第２ターボチャージャ６０とを備えている。

エンジン本体２０には、４つの気筒２１が直列に配置されている。各気筒２１の上部には、各気筒２１に向けて燃料を噴射する筒内噴射弁２２が配設されている。各気筒２１における圧縮行程後半（圧縮上死点近傍）にて、各筒内噴射弁２２から燃料が噴射され、ディーゼル燃焼が達成されるようになっている。

吸気系統３０は、吸気通路３１と、吸気通路３１に連通したインテークマニホールド３２とを備えている。吸気通路３１には、上流から下流に向けて順にエアクリーナ３３と、スロットル弁３４と、インタークーラ３５とが配設されている。この吸気系統３０により、エンジン本体２０に空気が供給されるようになっている。

排気系統４０は、排気通路４１と、排気通路４１に連通したエキゾーストマニホールド４２とを備えている。排気系統４０には、ＥＧＲガス通路４３と、触媒４４とが備えられている。ＥＧＲガス通路４３は、第１タービン５１よりも上流の排気通路４１とスロットル弁３４よりも下流の吸気通路３１とを結んでいて、ＥＧＲガス通路４３にはＥＧＲ制御弁が介装されている。触媒４４は、所謂ＮＯｘ吸蔵触媒である。この排気系統４０により、エンジン本体２０からの排ガスが外部に放出されるようになっている。

第１ターボチャージャ５０は、第１タービン５１と、第１コンプレッサ５２とを備えている。第１タービン５１と、第１コンプレッサ５２とは、タービンシャフト５３により同軸的、且つ、一体回転可能に接続されている。第１タービン５１は、排気通路４１に介装されていて、排ガスのエネルギーにより回転駆動されるようになっている。第１コンプレッサ５２は、吸気通路３１に介装されていて、第１タービン５１により回転駆動されるようになっている。また、第１ターボチャージャ５０には、第１タービン５１のまわりを囲むように複数のノズルＮｈが備えられており、排ガスが第１タービン５１に向けて流れる際に通過するノズルＮｈの開口の面積（第１排気流入面積）が可変となっている。このノズルＮｈは、「第１ターボチャージャ５０における、入力される排ガスのエネルギーに対する出力される第１タービン５１の回転エネルギーの特性を変更可能な機構」ということもできる。ノズルＮｈは、図示しないアクチュエータにより駆動される。

第２ターボチャージャ６０は、第２タービン６１と、第２コンプレッサ６２とを備えている。第２タービン６１と、第２コンプレッサ６２とは、タービンシャフト６３により同軸的、且つ、一体回転可能に接続されている。第２タービン６１は、第１タービン５１よりも下流の排気通路４１に介装されていて、排ガスのエネルギーにより回転駆動されるようになっている。第２コンプレッサ６２は、第１コンプレッサ５２よりも上流の吸気通路３１に配設されていて、第２タービン６１により回転駆動されるようになっている。

第２タービン６１の外径は、第１タービン５１に比してより大きい。即ち、第２タービン６１は第１タービン５１よりも大型である（容量が大きい）。同様に、第２コンプレッサ６２の外径は、第１コンプレッサ５２に比してより大きい。即ち、第２コンプレッサ６２は第１コンプレッサ５２よりも大型である（容量が大きい）。

吸気系統３０には、第１吸入バイパス通路３６が備えられている。第１吸入バイパス通路３６は、第１コンプレッサ５２よりも下流且つスロットル弁３４よりも上流の吸気通路３１と第１、第２コンプレッサ５２，６２の間の吸気通路３１とをバイパスする。第１吸入バイパス通路３６には、制御弁Ｖｈｉが介装されている。制御弁Ｖｈｉにより、第１吸気バイパス通路３６の最小開口断面積（第１吸気バイパス面積）が調整されるようになっている。制御弁Ｖｈｉは、図示しないアクチュエータにより駆動される。

排気系統４０には、第１排気バイパス通路４６と、第２排気バイパス通路４７とが備えられている。第１排気バイパス通路４６は、第１タービン５１よりも上流の排気通路４１と第１、第２タービン５１，６１の間の排気通路４１とをバイパスする。第２排気バイパス通路４７は、第１、第２タービン５１，６１の間の排気通路４１と、第２タービン６１よりも下流であって触媒４４よりも上流の排気通路４１とをバイパスする。

第１、第２排気バイパス通路４６，４７には、制御弁Ｖｈｅ，Ｖｌｅがそれぞれ介装されている。制御弁Ｖｈｅ，Ｖｌｅにより、第１、第２排気バイパス通路４６，４７の最小開口断面積（第１、第２排気バイパス面積）がそれぞれ調整されるようになっている。制御弁Ｖｈｅ，Ｖｌｅは、図示しないアクチュエータによりそれぞれ駆動される。

一方、この制御装置１０は、熱線式エアフローメータ８１と、圧力センサ８２，８３と、回転速度センサ８４と、を備えている。エアフローメータ８１は、第２コンプレッサ６２よりも上流の吸気通路３１内を流れる吸入空気の空気流量（吸入空気流量）Ｇａ（質量流量、単位時間あたりの質量）を検出するようになっている。圧力センサ８２，８３はそれぞれ、第２コンプレッサ６２よりも上流の吸気通路３１の圧力、及び、第１コンプレッサ５２よりも下流の吸気通路３１の圧力を検出するようになっている。回転速度センサ８４は、エンジンのクランクシャフト（図示せず）の回転速度（エンジン回転速度）ＮＥを検出するようになっている。

更に、この制御装置１０は、ＣＰＵ等から構成されるＥＣＵ（電気制御装置）９１を備えている。ＥＣＵ９１は、上記センサ８１〜８４と電気的に接続されている。また、ＥＣＵ９１は、ＣＰＵにセンサ８１〜８４からの信号を供給するとともに、ＣＰＵの指示に応じて、ノズルＮｈのアクチュエータ、制御弁Ｖｈｉ，Ｖｈｅ，Ｖｌｅのアクチュエータ等にそれぞれ駆動信号を送出するようになっている。

（過給制御）
次に、上述のように構成された過給機付き内燃機関の制御装置が実行する、制御弁Ｖｈｉ，Ｖｈｅ，Ｖｌｅ、及びノズルＮｈの制御（過給制御）について、図２〜図５を参照しながら説明する。

本例では、図２に示すように、吸入空気流量Ｇａと過給圧力比Ｒとの組み合わせに対して、第１ターボチャージャ５０のみの過給効果を利用する領域（Ａ領域）と、第１、第２ターボチャージャ５０，６０の両方の過給効果を利用する領域（Ｂ領域）と、第２ターボチャージャ６０のみの過給効果を利用する領域（Ｃ領域）と、第２ターボチャージャ６０のみの過給効果を利用するとともにその過給効果の一部を制限する領域（Ｄ領域）と、の４つの制御領域が設定される。

過給圧力比Ｒとは、第２コンプレッサ６２よりも上流の吸気通路３１の圧力Ｐ１に対する、第１コンプレッサ５２よりも下流（且つスロットル弁３４よりも上流）の吸気通路３１の圧力Ｐ３の割合（Ｐ３／Ｐ１）である。圧力Ｐ１，Ｐ３としては、圧力センサ８２，８３から検出される値がそれぞれ使用されてもよいし、公知の手法の一つに従って推定された値がそれぞれ使用されてもよい。

図２に示す曲線Ｌ１、Ｌ２（実線）はそれぞれ、第１、第２ターボチャージャ５０，６０の所謂サージライン及びチョークラインに基づいて描かれる線である。即ち、曲線Ｌ１，Ｌ２で囲まれた領域はそれぞれ、第１、第２ターボチャージャ５０，６０の過給効果が発揮され得る領域（換言すれば、第１、第２ターボチャージャ５０，６０の使用可能領域）を示している。第１ターボチャージャ５０の使用可能領域における吸入空気流量Ｇａの最小値は「０」で最大値はＧ１である。第１ターボチャージャ５０の使用可能領域における過給圧力比Ｒの最大値はＲ１である。第２ターボチャージャ６０の使用可能領域における吸入空気流量Ｇａの最小値はＧ３（＜Ｇ１）で最大値はＧ４（＞Ｇ１）である。第２ターボチャージャ６０の使用可能領域における過給圧力比Ｒの最大値はＲ２（＞Ｒ１）である。

Ａ領域は、第１ターボチャージャ５０の使用可能領域のうち曲線Ｓ１（破線）に対して吸入空気流量Ｇａが小さい側の領域である。従って、Ａ領域における吸入空気流量Ｇａの最大値はＧ２である。Ｂ領域は、第１ターボチャージャ５０の使用可能領域のうち曲線Ｓ１に対して吸入空気流量Ｇａが大きい側の領域である。従って、Ｂ領域における吸入空気流量Ｇａの最大値はＧ１である。

Ｃ領域は、曲線Ｌ２で囲まれた領域のうち曲線Ｌ１に対して吸入空気流量Ｇａが大きい側且つ曲線Ｓ２（破線）に対して吸入空気流量Ｇａが小さい側の領域である。従って、Ｃ領域における吸入空気流量Ｇａの最大値はＧ５である。このＣ領域は、特殊Ｃ領域（図２に微細なドットで示した領域）を含んでいる。特殊Ｃ領域は、Ｃ領域における吸入空気流量Ｇａが小さい側の一部であってＢ領域に隣接する領域（ＧａがＧ６以下の領域）である。特殊Ｃ領域については後述する。Ｄ領域は、曲線Ｌ２で囲まれた領域のうち曲線Ｓ２に対して吸入空気流量Ｇａが大きい側の領域である。従って、Ｄ領域における吸入空気流量Ｇａの最大値はＧ４である。

以下、図３に示すフローチャートを参照しながら、本装置による過給制御についての実際の作動について説明する。このフローチャートで示されるプログラムは、ＥＣＵ９１内のＣＰＵにより実行される。

先ず、ステップ３０５では、過給圧力比Ｒと吸入空気流量Ｇａの現在値が取得されるとともに、取得されたＲとＧａの組み合わせ（以下、「現在運転状態」とも呼ぶ。）と、図２に示したマップとに基づいて、Ａ領域、Ｂ領域、Ｃ領域、及びＤ領域の中から１つの制御領域が選択される。

ステップ３１０では、選択された制御領域がＣ領域であるか否かが判定され、「Ｎｏ」と判定された場合（即ち、Ａ領域、Ｂ領域、及びＤ領域の何れかが選択された場合）、ステップ３１５にて、選択された制御領域に対応する過給制御が実行される。

一方、ステップ３１０にて「Ｙｅｓ」と判定された場合（即ち、Ｃ領域が選択された場合）、ステップ３２０にて、現在運転状態が特殊Ｃ領域にあるか否かが判定され、「Ｙｅｓ」と判定された場合、エンジンが減速状態にあるか否かが判定される。減速状態とは、回転速度センサ８４から得られるエンジン回転速度ＮＥが減少している状態、又は、筒内噴射弁２２から噴射される燃料の量が減少している状態を指す。

そして、ステップ３２０，３３０の何れかで「Ｎｏ」と判定された場合、ステップ３２５にてＣ領域に対応する過給制御が実行される。一方、ステップ３２０，３３０で共に「Ｙｅｓ」と判定された場合のみ、ステップ３３５にて特殊Ｃ領域に対応する過給制御が実行される。即ち、Ｃ領域が選択された場合において、現在運転状態が特殊Ｃ領域にあり且つエンジンが減速状態にある場合のみ、Ｃ領域に対応する過給制御に代えて、特殊Ｃ領域に対応する過給制御が実行される。

以下、各領域に対応する過給制御について、図４を参照しながら説明する。図４において、「閉」は、開口面積（開度）が最小値（本例では、「０」）で一定に調整される状態を示す。「開」は、開口面積（開度）が最大値で一定に調整される状態を示す。「中間」は、開口面積（開度）が最小値と最大値の間の中間値（変動し得る値）に調整される状態を示す。「任意」は、開口面積（開度）が調整されない状態（いくつであってもよい状態）を示す。

図４に示すように、Ａ領域に対応する制御では、制御弁Ｖｈｅが「閉」とされ、制御弁Ｖｈｉが「閉」とされ、制御弁Ｖｌｅが「閉」とされ、ノズルＮｈが「中間」とされる。即ち、制御弁Ｖｈｅが「閉」であることから全ての排ガスが第１タービン５１を通過するとともに、制御弁Ｖｈｉが「閉」であることから全ての吸気が第１コンプレッサ５２を通過する。第１タービン５１を通過する全ての排ガスのエネルギーにより第１タービン５１が回転駆動され、この結果、第１コンプレッサ５２が回転駆動される。これにより、第１ターボチャージャ５０の過給効果が発揮される。この第１ターボチャージャ５０の過給効果は、ノズルＮｈの開度（中間値）の調整により調整され得る。

他方、制御弁Ｖｌｅが「閉」であることから、第１タービン５１を通過した全ての排ガスが第２タービン６１に流入する。ここで、排ガスが第１タービン５１を通過する際、その排ガスのエネルギーは第１タービン５１の駆動のために消費される。従って、第２タービン６１に流入する排ガスのエネルギーは十分に小さくなっている。このため、第２タービン６１（従って、第２コンプレッサ６２）は回転駆動されないか又は十分に回転駆動されない。この結果、第２ターボチャージャの過給効果が発揮されない。以上、Ａ領域に対応する制御では、第１タービン５１が回転する一方で第２タービン６１が回転しないか又は十分に回転しない状態が得られ、第１ターボチャージャ５０のみの過給効果が発揮される。

図４に示すように、Ｂ領域に対応する制御では、Ａ領域に対応する制御に対して、制御弁Ｖｈｅが「閉」から「中間」に変更される点のみが異なる。即ち、制御弁Ｖｈｅが「中間」であることから、一部の排ガスが第１タービン５１を通過するとともに、残りの排ガスが（第１タービン５１を通過することなく）第１排気バイパス通路４６を通過して第２タービン６１に直接流入する。これにより、第１タービン５１を通過する「一部の排ガス」のエネルギーにより第１タービン５１（従って、第１コンプレッサ５２）が回転駆動され、第１ターボチャージャの過給効果が発揮される。

他方、「残りの排ガス」は、第１タービン５１の駆動のためにエネルギーを消費されることなく第２タービン６１に流入する。従って、第２タービン６１に流入する排ガスのエネルギーはある程度大きい値となる。このため、第２タービン６１（従って、第２コンプレッサ６２）が回転駆動され、第２ターボチャージャ６０の過給効果が発揮される。以上、Ｂ領域に対応する制御では、第１、第２タービン５１，６１が共に回転する状態が得られ、第１、第２ターボチャージャ５０，６０の両方の過給効果が発揮される。

図４に示すように、Ｃ領域に対応する制御では、Ｂ領域に対応する制御に対して、制御弁Ｖｈｅが「中間」から「開」に変更され、制御弁Ｖｈｉが「閉」から「開」に変更され、ノズルＮｈが「中間」から「任意」に変更される点が異なる。即ち、制御弁Ｖｈｅが「開」であることから、全ての（殆どの）排ガスが（第１タービン５１を通過することなく）第１排気バイパス通路４６を通過して第２タービン６１に直接流入する。このため、ノズルＮｈを制御する必要がなく、ノズルＮｈが「任意」となっている。これにより、第１タービン５１（従って、第１コンプレッサ５２）が回転駆動されないか又は十分に回転駆動されず、第１ターボチャージャ５０の過給効果が発揮されない。また、制御弁Ｖｈｉが「開」であることから、全ての（殆どの）吸気が第１コンプレッサ５２を通過しない（第１吸気バイパス通路３６を通過する）。従って、仮に、第１コンプレッサ５２が回転駆動されることがあっても、第１ターボチャージャ５０の過給効果が発揮されない。

他方、全ての（殆どの）の排ガスは、第１タービン５１の駆動のためにエネルギーを消費されることなく第２タービン６１に流入する。従って、第２タービン６１に流入する排ガスのエネルギーは十分に大きい。このため、第２タービン６１（従って、第２コンプレッサ６２）が回転駆動され、第２ターボチャージャ６０の過給効果が発揮される。以上、Ｃ領域に対応する制御では、第１タービン５１が回転しないか又は十分に回転しない一方で第２タービン６１が回転する状態が得られ、第２ターボチャージャ６０のみの過給効果が発揮される。

図４に示すように、Ｄ領域に対応する制御では、Ｃ領域に対応する制御に対して、制御弁Ｖｌｅが「閉」から「開」に変更される点のみが異なる。即ち、Ｄ領域では、Ｃ領域と同様、第２ターボチャージャ６０のみの過給効果が発揮される一方で、第１排気バイパス通路４６を通過した排ガスの一部が（第２タービン６１を通過することなく）第２排気バイパス通路４７を通過する。これにより、第２タービン６１に流入する排ガスの流量の増加が抑制され得る。この結果、エンジン回転速度の増大に伴う過剰な過給効果の一部が制限され得る。

図４に示すように、特殊Ｃ領域に対応する制御では、Ｃ領域に対応する制御に対して、制御弁Ｖｈｅが「開」から「中間」に変更される点のみが異なる。この結果、現在運転状態がＣ領域にあるにもかかわらず、一部の排ガスが第１タービン５１を通過することで第１タービン５１（従って、第１コンプレッサ５２）が回転駆動されるようになる。しかしながら、制御弁Ｖｈｉが「開」に維持されていることで全ての（殆どの）吸気が第１コンプレッサ５２を通過しない。従って、第１タービン５１（従って、第１コンプレッサ５２）が回転駆動されても、第１ターボチャージャ５０の過給効果は発揮されない。以上、特殊Ｃ領域に対応する制御では、第１ターボチャージャ５０の過給効果が発揮されずに第１タービン５１（従って、第１コンプレッサ５２）が回転する状態が得られる。

以上、図４を参照しながら、各領域に対応する過給制御について説明した。ここで、本例において注目すべき点は、「Ｃ領域が選択された場合において、現在運転状態が特殊Ｃ領域にあり且つエンジンが減速状態にある場合のみ、Ｃ領域に対応する過給制御に代えて、特殊Ｃ領域に対応する過給制御が実行されること」にある。以下、この点について説明する。

図５に示すように、吸入空気流量Ｇａは、エンジン回転速度ＮＥと強く依存し、エンジン回転速度ＮＥの増大（減少）につれて吸入空気流量Ｇａが増大（減少）する。従って、このエンジン１０を搭載した車両が加速していく過程では、ＮＥが増大していくことでＧａが増大していく。この過程は、図２において、制御領域がＡ領域→Ｂ領域→Ｃ領域→Ｄ領域へ移行することに対応する。一方、車両が減速していく過程では、ＮＥが減少していくことでＧａが減少していく。この過程は、図２において、制御領域がＤ領域→Ｃ領域→Ｂ領域→Ａ領域へ移行することに対応する。

現在運転状態が、特殊Ｃ領域（即ち、Ｃ領域におけるＢ領域との境界に近い部分）にある状態（図２の点ａを参照）にて、車両が走行（加速）している場合を想定する。この状態において、先ず、本例とは異なり、Ｃ領域が選択されている場合においてＣ領域に対応する過給制御が常に実行される場合について説明する。

この場合、制御弁Ｖｈｅが「開」であることから、上述したように、第１タービン５１が回転していないか又は十分に回転していない一方で第２タービン６１が回転している状態が得られている。この結果、第２ターボチャージャ６０のみの過給効果が発揮されている。この状態において、車両が減速することで、現在運転状態がＢ領域に移行し（図２の点ａから点ｂへの移行を参照）、その直後に車両が加速（即ち、再加速）する場合を考える。

この場合、第１タービン５１が回転していないか又は十分に回転していない状態をもって現在運転状態がＢ領域に移行することになる。この移行により、制御弁Ｖｈｅが「開」から「中間」に変更され、制御弁Ｖｈｉが「開」から「閉」に変更されることで、第１ターボチャージャ５０の過給効果が発揮され得る状態が開始される。しかしながら、現在運転状態がＢ領域に移行した直後では、第１タービン５１が未だ十分に回転しておらず、実際には第１ターボチャージャ５０の過給効果が十分に発揮されない。従って、現在運転状態がＢ領域に移行した直後にて車両が再加速する場合、再加速開始の直後の短期間において第１ターボチャージャ５０の十分な過給効果が直ちに発揮され得ず、従って、所期の加速が得られない。

特に、車両が市街地等を走行中において加減速を頻繁に繰り返す場合、現在運転状態がＢ領域とＣ領域との境界（図２の曲線Ｌ１を参照）を頻繁に跨ぐことが非常に多い。従って、車両が市街地等を走行中において車両が減速後に再加速する場合、上述のように所期の加速が得られない事態が頻繁に発生し得る。

これに対し、本例では、Ｃ領域が選択された場合において、現在運転状態が特殊Ｃ領域にあり且つエンジンが減速状態にある場合のみ、Ｃ領域に対応する過給制御に代えて、特殊Ｃ領域に対応する過給制御が実行される。

より具体的に述べると、本例では、現在運転状態が特殊Ｃ領域にある状態において車両が減速する場合、Ｃ領域に対応する過給制御に代えて、特殊Ｃ領域に対応する過給制御が実行される。即ち、上述のように、第１ターボチャージャ５０の過給効果が発揮されずに第１タービン５１（従って、第１コンプレッサ５２）が回転する状態が得られる。

従って、このように特殊Ｃ領域に対応する過給制御が実行されている状態にて、車両の減速が更に継続して現在運転状態がＢ領域に移行した場合（図２の点ａから点ｂへの移行を参照）、第１タービン５１（従って、第１コンプレッサ５２）が十分に回転している状態をもって現在運転状態がＢ領域に移行し得る。この結果、現在運転状態がＢ領域に移行した直後において車両が加速（即ち、再加速）しても、再加速開始の直後から第１ターボチャージャ５０の十分な過給効果が発揮され得る。この結果、第２ターボチャージャ６０の過給効果と相まって、所期の加速を得ることができる。

以上説明したように、本発明に係る過給機付き内燃機関の制御装置の第１実施形態によれば、現在運転状態がＣ領域（特殊Ｃ領域）からＢ領域に移行した直後において車両が加速（即ち、再加速）しても、再加速開始の直後から第１、第２ターボチャージャ５０，６０の十分な過給効果が共に発揮され得、所期の加速を得ることができる。

（第２実施形態）
次に、本発明による過給機付き内燃機関の制御装置の第２実施形態について説明する。上述した第１実施形態では、現在運転状態がＣ領域にあると判定されている場合において（図３のステップ３１０にて「Ｙｅｓ」）、通常はＣ領域に対応する制御が実行される一方（図３のステップ３２５）、「特殊Ｃ領域＋減速状態」の条件が成立している場合にのみ（図３のステップ３２０，３３０にて「Ｙｅｓ」）、Ｃ領域に対応する制御に代えて特殊Ｃ領域に対応する制御が実行される（図３のステップ３３５）。

これに対し、第２実施形態では、図３に対応する図６に示すように、ステップ６０５にて、Ｃ領域が、特殊Ｃ領域と、特殊Ｃ領域を除いた通常Ｃ領域（図２を参照）とに予め分けて扱われる。即ち、ステップ６０５では、現在運転状態と、図２に示したマップとに基づいて、Ａ領域、Ｂ領域、通常Ｃ領域、特殊Ｃ領域、及びＤ領域の中から１つの制御領域が選択される。

そして、ステップ６１０では、選択された制御領域が特殊Ｃ領域であるか否かが判定され、「Ｎｏ」と判定された場合（即ち、Ａ領域、Ｂ領域、通常Ｃ領域、及びＤ領域の何れかが選択された場合）、ステップ３１５にて、選択された制御領域に対応する過給制御が実行される。ここで、通常Ｃ領域に対応する過給制御は、上記第１実施形態におけるＣ領域に対応する制御と同じである。

一方、ステップ６１０にて「Ｙｅｓ」と判定された場合（即ち、特殊Ｃ領域が選択された場合）、ステップ３３０にて、エンジンが減速状態にあるか否かが判定される。ステップ３３０で「Ｎｏ」と判定された場合、ステップ６１５にて通常Ｃ領域に対応する過給制御が実行される。一方、ステップ３３０で「Ｙｅｓ」と判定された場合のみ、ステップ３３５にて特殊Ｃ領域に対応する過給制御が実行される。

即ち、第２実施形態では、現在運転状態が通常Ｃ領域にあると判定されている場合、並びに、現在運転状態が特殊Ｃ領域にあると判定されていて且つ減速状態が検出されていない場合に、通常Ｃ領域に対応する過給制御が実行される。一方、現在運転状態が特殊Ｃ領域にあると判定されていて且つ減速状態が検出されている場合にのみ、特殊Ｃ領域に対応する過給制御が実行される。これによっても、上記第１実施形態と実質的に全く同じ作動が得られ、上記第１実施形態と同じ作用・効果が得られる。

本発明は、上記第１、第２実施形態に限定されることはなく、本発明の範囲内において種々の変形例を採用することができる。例えば、上記第１、第２実施形態においては、第２排気バイパス通路４７、及び制御弁Ｖｌｅが設けられているが、これらが省略されていてもよい。また、ノズルＮｈが省略されていてもよい。

また、上記第１、第２実施形態においては、図２において曲線Ｌ２で囲まれた領域のうち曲線Ｌ１に対して吸入空気流量Ｇａが大きい側の領域がＣ領域とＤ領域とに区分されているが、Ｃ領域とＤ領域とが１つのＣ領域に統合されていてもよい。

また、上記第１、第２実施形態において、第２コンプレッサ６２よりも上流の吸気通路３１と第１、第２コンプレッサ５２，６２の間の吸気通路３１とをバイパスする第２吸入バイパス通路と、第２吸入バイパス通路に介装された制御弁Ｖｌｉが設けられていてもよい。この場合、制御弁Ｖｌｉは、制御弁Ｖｌｅの開閉パターンと同じパターンで開閉される。

また、上記第１、第２実施形態において、第１タービン５１のノズルＮｈと同様、第２タービン６１のまわりを囲むように複数のノズルＮｌが備えられていてもよい。

加えて、上記第１、第２実施形態においては、特殊Ｃ領域に対応する制御において、制御弁Ｖｈｅの開度が小さ過ぎると、又は、ノズルＮｈの開度が大き過ぎると、第１タービン５１を通過する排ガスの割合が大きくなって第２タービン６１に流入する排ガスのエネルギーが小さくなり、第２ターボチャージャ６０の過給効果が十分に得られ難くなる。従って、例えば、第１タービン５１を通過する排ガスの流量を第２タービン６１を通過する排ガスの流量に対して小さくすることが好適である。このため、制御弁Ｖｈｅの開度が所定値以上に、且つ、ノズルＮｈの開度が所定値以下となるよう制御弁Ｖｈｅ及びノズルＮｈを制御することが好適である。

３１…吸気通路、３６…第１吸気バイパス通路、４１…排気通路、４６…第１排気バイパス通路、４７…第２排気バイパス通路、５０…第１ターボチャージャ、５１…第１タービン、５２…第１コンプレッサ、６０…第２ターボチャージャ、６１…第２タービン、６２…第２コンプレッサ、８１…エアフローメータ、８２，８３…圧力センサ、８４…回転速度センサ、９１…ＥＣＵ、Ｎｈ…ノズル、Ｖｈｅ，Ｖｈｉ，Ｖｌｅ…制御弁

Claims (4)

1. 内燃機関の排気通路に介装されて排ガスのエネルギーにより駆動される第１タービンと、前記内燃機関の吸気通路に介装されて前記第１タービンの駆動により駆動される第１コンプレッサと、を備えた第１ターボチャージャと、
   前記第１タービンよりも下流の前記排気通路に介装されて前記内燃機関の排ガスのエネルギーにより駆動される前記第１タービンよりも大型の第２タービンと、前記第１コンプレッサよりも上流の前記吸気通路に介装されて前記第２タービンの駆動により駆動される前記第１コンプレッサよりも大型の第２コンプレッサと、を備えた第２ターボチャージャと、
   前記第１タービンよりも上流の前記排気通路と前記第１、第２タービンの間の前記排気通路とをバイパスする第１排気バイパス通路と、
   前記第１、第２コンプレッサの間の前記吸気通路と前記第１コンプレッサよりも下流の前記吸気通路とをバイパスする第１吸気バイパス通路と、
   前記第１排気バイパス通路に介装されて前記第１排気バイパス通路の最小開口断面積である第１排気バイパス面積を調整する第１排気制御弁と、
   前記第１吸気バイパス通路に介装されて前記第１吸気バイパス通路の最小開口断面積である第１吸気バイパス面積を調整する第１吸気制御弁と、
   前記第２コンプレッサよりも上流の前記吸気通路の圧力に対する、前記第１コンプレッサよりも下流の前記吸気通路の圧力の割合である過給圧力比を取得する圧力比取得手段と、
   前記吸気通路を通過する空気の流量を取得する流量取得手段と、
   前記過給圧力比と前記空気流量との組み合わせが、前記第１、第２ターボチャージャの両方の過給効果を利用するための両ターボ利用領域にあるか、前記両ターボ利用領域に対して前記空気流量が大きい側に隣接する前記第２ターボチャージャのみの過給効果を利用するための第２ターボ利用領域にあるかを判定する判定手段と、
   前記過給圧力比と前記空気流量との組み合わせが前記両ターボ利用領域にあると判定された場合、前記第１排気バイパス面積がその最小値と最大値の間の中間の値になり且つ前記第１吸気バイパス面積がその最小値になるように前記第１排気制御弁及び前記第１吸気制御弁を制御し、前記過給圧力比と前記空気流量との組み合わせが前記第２ターボ利用領域にあると判定された場合、前記第１排気バイパス面積がその最大値になり且つ前記第１吸気バイパス面積がその最大値になるように前記第１排気制御弁及び前記第１吸気制御弁を制御する制御手段と、
   を備えた過給機付き内燃機関の制御装置であって、
   前記内燃機関の運転速度が減少する状態、又は前記内燃機関の燃料噴射量が減少する状態である減速状態を検出する検出手段を備え、
   前記制御手段は、
   前記過給圧力比と前記空気流量との組み合わせが前記第２ターボ利用領域にあると判定されている場合であって、前記過給圧力比と前記空気流量との組み合わせが前記第２ターボ利用領域における前記空気流量が小さい側の一部であって前記両ターボ利用領域に隣接する特殊第２ターボ利用領域にあり、且つ、前記減速状態が検出されている場合、前記第１排気バイパス面積がその最大値に代えてその最小値と最大値の間の中間の値になるように前記第１排気制御弁を制御するように構成された過給機付き内燃機関の制御装置。
2. 内燃機関の排気通路に介装されて排ガスのエネルギーにより駆動される第１タービンと、前記内燃機関の吸気通路に介装されて前記第１タービンの駆動により駆動される第１コンプレッサと、を備えた第１ターボチャージャと、
   前記第１タービンよりも下流の前記排気通路に介装されて前記内燃機関の排ガスのエネルギーにより駆動される前記第１タービンよりも大型の第２タービンと、前記第１コンプレッサよりも上流の前記吸気通路に介装されて前記第２タービンの駆動により駆動される前記第１コンプレッサよりも大型の第２コンプレッサと、を備えた第２ターボチャージャと、
   前記第１タービンよりも上流の前記排気通路と前記第１、第２タービンの間の前記排気通路とをバイパスする第１排気バイパス通路と、
   前記第１、第２コンプレッサの間の前記吸気通路と前記第１コンプレッサよりも下流の前記吸気通路とをバイパスする第１吸気バイパス通路と、
   前記第１排気バイパス通路に介装されて前記第１排気バイパス通路の最小開口断面積である第１排気バイパス面積を調整する第１排気制御弁と、
   前記第１吸気バイパス通路に介装されて前記第１吸気バイパス通路の最小開口断面積である第１吸気バイパス面積を調整する第１吸気制御弁と、
   前記第２コンプレッサよりも上流の前記吸気通路の圧力に対する、前記第１コンプレッサよりも下流の前記吸気通路の圧力の割合である過給圧力比を取得する圧力比取得手段と、
   前記吸気通路を通過する空気の流量を取得する流量取得手段と、
   前記過給圧力比と前記空気流量との組み合わせが、前記第１、第２ターボチャージャの両方の過給効果を利用するための両ターボ利用領域にあるか、前記両ターボ利用領域に対して前記空気流量が大きい側に隣接する前記第２ターボチャージャのみの過給効果を利用するための第２ターボ利用領域における前記空気流量が小さい側の一部であって前記両ターボ利用領域に隣接する特殊第２ターボ利用領域にあるか、前記第２ターボ利用領域における前記特殊第２ターボ利用領域を除いた通常第２ターボ利用領域にあるかを判定する判定手段と、
   前記内燃機関の運転速度が減少する状態、又は前記内燃機関の燃料噴射量が減少する状態である減速状態を検出する検出手段と、
   前記過給圧力比と前記空気流量との組み合わせが前記両ターボ利用領域にあると判定された場合、前記第１排気バイパス面積がその最小値と最大値の間の中間の値になり且つ前記第１吸気バイパス面積がその最小値になるように前記第１排気制御弁及び前記第１吸気制御弁を制御し、前記過給圧力比と前記空気流量との組み合わせが前記通常第２ターボ利用領域にあると判定された場合、並びに、前記過給圧力比と前記空気流量との組み合わせが前記特殊第２ターボ利用領域にあると判定され且つ前記減速状態が検出されていない場合、前記第１排気バイパス面積がその最大値になり且つ前記第１吸気バイパス面積がその最大値になるように前記第１排気制御弁及び前記第１吸気制御弁を制御し、前記過給圧力比と前記空気流量との組み合わせが前記特殊第２ターボ利用領域にあると判定され且つ前記減速状態が検出されている場合、前記第１排気バイパス面積がその最大値と最小値の間の中間の値になり且つ前記第１吸気バイパス面積がその最大値になるように前記第１排気制御弁及び前記第１吸気制御弁を制御する制御手段と、
   を備えた過給機付き内燃機関の制御装置。
3. 請求項１又は請求項２に記載の過給機付き内燃機関の制御装置において、
   前記判定手段は、
   前記過給圧力比と前記空気流量との組み合わせが、前記両ターボ利用領域に対して前記空気流量が小さい側に隣接する前記第１ターボチャージャのみの過給効果を利用するための第１ターボ利用領域にあるかをも判定するように構成され、
   前記制御手段は、
   前記過給圧力比と前記空気流量との組み合わせが前記第１ターボ利用領域にあると判定された場合、前記第１排気バイパス面積がその最小値になり且つ前記第１吸気バイパス面積がその最小値になるように前記第１排気制御弁及び前記第１吸気制御弁を制御するように構成された過給機付き内燃機関の制御装置。
4. 請求項１乃至請求項３の何れか一項に記載の過給機付き内燃機関の制御装置であって、
   前記第１、第２タービンの間の前記排気通路と前記第２タービンよりも下流の前記排気通路とをバイパスする第２排気バイパス通路と、
   前記第２排気バイパス通路に介装されて前記第２排気バイパス通路の最小開口断面積である第２排気バイパス面積を調整する第２排気制御弁と、
   を備え、
   前記制御手段は、
   前記過給圧力比と前記空気流量との組み合わせが前記第２ターボ利用領域における前記空気流量が大きい側の一部であるバイパス領域にある場合にのみ前記第２排気バイパス面積がその最大値になり、それ以外の場合には前記第２排気バイパス面積がその最小値になるように前記第２排気制御弁を制御するように構成された過給機付き内燃機関の制御装置。

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