JP2008151006A - Control device of turbocharger - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a technology capable of improving mounting performance and cost in a turbocharger, by making common use of a means for controlling supercharging pressure by the turbocharger and a means for preventing surging in the turbocharger. <P>SOLUTION: This control device has a waist gate valve 15 arranged in an exhaust bypass passage 19 bypassing a turbine 12 and controlling the supercharging pressure by the turbocharger 10, an actuator 17 controlling the waist gate valve 15 in response to pressure introduced to a pressure chamber 18, a first passage 103 introducing downstream pressure of a compressor 11 to the pressure chamber 18, a second passage 104 introducing upstream pressure of the compressor 11, and a control valve 16 opening-closing the second passage 104, and opens the control valve 16 under a condition of generating the surging in the compressor 11. The first passage 103 and the second passage 104 function as an air bypass passage for preventing the surging. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、ターボチャージャの制御装置に関する。   The present invention relates to a turbocharger control device.

内燃機関からの排気のエネルギーを用いてタービンを回転させ、このタービンの回転によりコンプレッサを駆動して吸気を過給するターボチャージャにおいて、排気通路におけるタービンの上流と下流と連通してタービンをバイパスする排気バイパス通路を備え、過給圧に応じてバイパス通路を開閉するウェイストゲートバルブを制御することで、過給圧のオーバーシュートを抑制する技術が知られている。   In a turbocharger that rotates the turbine using the energy of the exhaust gas from the internal combustion engine and drives the compressor by the rotation of the turbine to supercharge intake air, the turbine is bypassed by communicating with the upstream and downstream of the turbine in the exhaust passage. A technique is known that includes an exhaust bypass passage and controls an overshoot of the supercharging pressure by controlling a waste gate valve that opens and closes the bypass passage according to the supercharging pressure.

また、ウェイストゲートバルブの開度を調節するアクチュエータと、アクチュエータに導入される圧力を調節可能な制御弁とを備え、制御弁の開度を調節することによって過給圧を制御する技術が知られている。例えば、特許文献１には、スロットル弁の開度が中程度となった場合に、過給圧が目標過給圧未満となるように、制御弁を制御するための制御信号のデューティー比に制限値を設定するようにした過給圧制御方法が開示されている。   Also known is a technology that includes an actuator that adjusts the opening of the waste gate valve and a control valve that can adjust the pressure introduced into the actuator, and controls the supercharging pressure by adjusting the opening of the control valve. ing. For example, in Patent Document 1, when the opening degree of the throttle valve becomes medium, the duty ratio of the control signal for controlling the control valve is limited so that the supercharging pressure becomes less than the target supercharging pressure. A supercharging pressure control method in which a value is set is disclosed.

ところで、ターボチャージャを備えた内燃機関では、減速時にスロットル弁が開弁状態から急激に閉弁状態に切り替わった場合に、吸気慣性及びコンプレッサの回転慣性によりスロットル弁より上流且つコンプレッサより下流の吸気通路における圧力が急激に上昇し、サージングが発生する場合がある。   By the way, in an internal combustion engine equipped with a turbocharger, when the throttle valve is suddenly switched from an open state to a closed state during deceleration, an intake passage upstream from the throttle valve and downstream from the compressor due to the intake inertia and the rotational inertia of the compressor. In some cases, surging occurs due to a sudden rise in pressure.

これに対し、スロットル弁より上流且つコンプレッサより下流の吸気通路と、コンプレッサより上流の吸気通路と、を連通するエアバイパス通路と、該エアバイパス通路を開閉するエアバイパスバルブと、を備え、スロットル弁が急閉された場合にエアバイパスバルブを開放することによって、エアバイパス通路を介してコンプレッサ下流の高圧の過給気をコンプレッサ上流の吸気通路に戻し、コンプレッサのサージングを抑制する技術が知られている。例えば、特許文献２には、急減速時にエアバイパスバルブの開弁動作を速やかに行うことによりサージングの発生を防止することを図った技術が開示されている。
特許３７６５９７２号公報 特開平５−１９５７９８号公報 特開平７−３３２０９７号公報 特開２００６−１５２８９４号公報 特開２００４−３３２６１３号公報 On the other hand, the throttle valve includes an air bypass passage communicating with an intake passage upstream of the throttle valve and downstream of the compressor, and an intake passage upstream of the compressor, and an air bypass valve that opens and closes the air bypass passage. Technology is known to suppress the surging of the compressor by opening the air bypass valve when the engine is suddenly closed and returning the high-pressure supercharged air downstream of the compressor to the intake air passage upstream of the compressor via the air bypass passage. Yes. For example, Patent Document 2 discloses a technique for preventing the occurrence of surging by quickly opening the air bypass valve during sudden deceleration.
Japanese Patent No. 3765972 JP-A-5-195798 Japanese Unexamined Patent Publication No. 7-332097 JP 2006-152894 A JP 2004-332613 A

上述のように、ターボチャージャを備えた内燃機関において好適に過給を行うためには、過給圧を制御するための排気バイパス通路及びウェイストゲートバルブと、サージングを防止するためのエアバイパス通路及びエアバイパスバルブと、の双方を具備する必要があり、コストが高くなる、搭載性が悪くなる等の問題があった。   As described above, in order to perform supercharging suitably in an internal combustion engine equipped with a turbocharger, an exhaust bypass passage and a waste gate valve for controlling the supercharging pressure, an air bypass passage for preventing surging, and Both the air bypass valve and the air bypass valve need to be provided, resulting in problems such as high cost and poor mountability.

本発明はこのような問題点に鑑みてなされたものであり、過給圧を制御する手段とサージングを防止する手段とを共通化することで、ターボチャージャに係るコストや搭載性を向上させる技術を提供することを目的とするものである。   The present invention has been made in view of such problems, and a technique for improving the cost and mountability of a turbocharger by sharing a means for controlling the supercharging pressure and a means for preventing surging. Is intended to provide.

上記目的を達成するため、本発明のターボチャージャの制御装置は、内燃機関の吸気通
路に設けられるコンプレッサと前記内燃機関の排気通路に設けられるタービンとを有するターボチャージャと、前記排気通路における前記タービンより上流と下流とを接続し前記タービンをバイパスする排気バイパス通路と、前記排気バイパス通路を流れる排気の流量を調節するウェイストゲートバルブと、圧力室を有し該圧力室に導入される圧力に応じて前記ウェイストゲートバルブの開度を調節するアクチュエータと、前記圧力室と前記コンプレッサより下流の吸気通路とを接続する第１通路と、前記圧力室と前記コンプレッサより上流の吸気通路とを接続する第２通路と、前記第２通路の通路断面積を変更する制御弁と、前記第１通路及び前記第２通路を介して前記圧力室に吸気の圧力を導入し、さらに、前記制御弁の開度を調節して前記圧力室に導入される圧力を調節することによって、前記ターボチャージャによる過給圧を制御する過給圧制御手段と、を備え、前記過給圧制御手段は、前記コンプレッサにおいてサージングが発生する所定の条件が成立する場合には、前記制御弁を開弁して、前記第１通路及び前記第２通路を介して前記コンプレッサより下流の吸気の少なくとも一部を前記コンプレッサより上流の吸気通路に戻すリサーキュレーション制御を行うことを特徴とする。 To achieve the above object, a turbocharger control device according to the present invention includes a turbocharger having a compressor provided in an intake passage of an internal combustion engine and a turbine provided in an exhaust passage of the internal combustion engine, and the turbine in the exhaust passage. An exhaust bypass passage that connects the upstream and downstream to bypass the turbine, a wastegate valve that adjusts the flow rate of the exhaust gas that flows through the exhaust bypass passage, and a pressure chamber that corresponds to the pressure introduced into the pressure chamber An actuator that adjusts the opening of the waste gate valve, a first passage that connects the pressure chamber and an intake passage downstream of the compressor, and a first passage that connects the pressure chamber and an intake passage upstream of the compressor. 2 passages, a control valve for changing a passage sectional area of the second passage, the first passage and the second passage The supercharging pressure by the turbocharger is controlled by introducing the pressure of the intake air into the pressure chamber through a passage, and further adjusting the pressure introduced into the pressure chamber by adjusting the opening of the control valve And a supercharging pressure control means configured to open the control valve when a predetermined condition for surging occurs in the compressor, the supercharging pressure control means opens the first passage and Recirculation control is performed to return at least part of the intake air downstream from the compressor to the intake air passage upstream from the compressor via the second passage.

ここで、サージングが発生する所定の条件としては、コンプレッサより下流の吸気通路に該吸気通路の通路断面積を変更するスロットル弁が設けられた構成において、スロットル弁が開弁された状態から急速に閉弁される場合を例示できる。スロットル弁が急閉される場合としては、例えば、加速運転中に急減速する場合や、シフトチェンジが行われる場合を挙げることができる。   Here, as a predetermined condition for generating surging, in a configuration in which a throttle valve for changing the passage cross-sectional area of the intake passage is provided in the intake passage downstream from the compressor, the throttle valve is rapidly opened from the opened state. The case where a valve is closed can be illustrated. Examples of the case where the throttle valve is suddenly closed include a case where the vehicle is suddenly decelerated during acceleration operation and a case where a shift change is performed.

上記構成によれば、コンプレッサにおいてサージングが発生する条件が成立しない通常時においては、アクチュエータの圧力室に第１通路を介してコンプレッサによる過給圧が導入されるとともに、第２通路を介してコンプレッサより上流の吸気の圧力が導入される。第２通路を介して圧力室に導入される圧力は制御弁の開度に応じて調節される。制御弁が全開の時にはほぼ大気圧に等しい圧力が第２通路を介して圧力室に導入される。制御弁が全閉の時には圧力室における圧力はほぼ過給圧に等しい圧力となる。制御弁の開度を適切な中間開度とすることによって圧力室における圧力を過給圧より小さく大気圧より大きい任意の圧力に制御することができる。この圧力室の圧力に応じてアクチュエータによりウェイストゲートバルブの開度が制御され、これにより過給圧が制御される。   According to the above configuration, during normal times when conditions for generating surging in the compressor are not satisfied, the supercharging pressure from the compressor is introduced into the pressure chamber of the actuator via the first passage, and the compressor is introduced via the second passage. More upstream intake pressure is introduced. The pressure introduced into the pressure chamber via the second passage is adjusted according to the opening of the control valve. When the control valve is fully opened, a pressure substantially equal to the atmospheric pressure is introduced into the pressure chamber through the second passage. When the control valve is fully closed, the pressure in the pressure chamber is almost equal to the supercharging pressure. By setting the opening of the control valve to an appropriate intermediate opening, the pressure in the pressure chamber can be controlled to an arbitrary pressure smaller than the supercharging pressure and larger than the atmospheric pressure. The opening of the waste gate valve is controlled by the actuator in accordance with the pressure in the pressure chamber, thereby controlling the supercharging pressure.

一方、コンプレッサにサージングが発生する条件が成立する場合には、制御弁が開弁される。これにより、コンプレッサから吐出される空気が第１通路及び第２通路を介してコンプレッサより上流の吸気通路に戻る。これにより、コンプレッサより下流の吸気通路の圧力が過剰に上昇することが抑制され、サージングや吸気の過昇温が抑制される。   On the other hand, when the condition for generating surging in the compressor is satisfied, the control valve is opened. Thereby, the air discharged from the compressor returns to the intake passage upstream of the compressor through the first passage and the second passage. As a result, an excessive increase in the pressure in the intake passage downstream from the compressor is suppressed, and surging and excessive temperature rise of the intake air are suppressed.

このように、本発明によれば、過給圧を制御するための装置の一部である第１通路及び第２通路を、コンプレッサにおいてサージングが発生する条件下でサージングを防止するためのエアバイパス通路として利用することができる。すなわち、過給圧を制御するための手段とサージングを防止するための手段とを共通化することができる。従って、上記のように構成されたターボチャージャの制御装置を採用すれば、ターボチャージャの搭載性を向上させるとともにターボチャージャに係るコストを低減させることが可能になる。   Thus, according to the present invention, the first bypass and the second passage, which are part of the device for controlling the supercharging pressure, are provided with an air bypass for preventing surging under conditions where surging occurs in the compressor. It can be used as a passage. That is, the means for controlling the supercharging pressure and the means for preventing surging can be made common. Therefore, by adopting the turbocharger control device configured as described above, it is possible to improve the mountability of the turbocharger and reduce the cost associated with the turbocharger.

本発明は、２つのターボチャージャを備え、内燃機関の運転状態に応じて一方のターボチャージャ又は両方のターボチャージャを作動させて過給を行うようにしたいわゆるツインターボシステムに適用することができる。すなわち、内燃機関の吸気通路の途中で分岐して下流において合流する第１分岐吸気通路及び第２分岐吸気通路と、内燃機関の排気通路の途中で分岐して下流において合流する第１分岐排気通路及び第２分岐排気通路と、前記第１分岐吸気通路に設けられる第１コンプレッサと前記第１分岐排気通路に設けられる第１タービンとを有する第１ターボチャージャと、前記第２分岐吸気通路に設けられる第
２コンプレッサと前記第２分岐排気通路に設けられる第２タービンとを有する第２ターボチャージャと、前記第２分岐排気通路における前記第２タービンより上流と下流とを接続し前記第２タービンをバイパスする第２排気バイパス通路と、前記第２排気バイパス通路を流れる排気の流量を調節する第２ウェイストゲートバルブと、第２圧力室を有し該第２圧力室に導入される圧力に応じて前記第２ウェイストゲートバルブの開度を調節する第２アクチュエータと、前記第２圧力室と前記第２コンプレッサより下流の第２分岐吸気通路とを接続する第３通路と、前記第２圧力室と前記第２コンプレッサより上流の第２分岐吸気通路とを接続する第４通路と、前記第４通路の通路断面積を変更する第２制御弁と、前記第３通路及び前記第４通路を介して前記第２圧力室に吸気の圧力を導入し、さらに、前記第２制御弁の開度を調節して前記第２圧力室に導入される圧力を調節することによって、前記第２ターボチャージャによる過給圧を制御する第２過給圧制御手段と、を更に備え、前記第２過給圧制御手段は、前記第２コンプレッサにおいてサージングが発生する所定の第２条件が成立する場合には、前記第２制御弁を開弁して、前記第３通路及び前記第４通路を介して前記第２コンプレッサより下流の吸気の少なくとも一部を前記第２コンプレッサより上流の第２分岐吸気通路に戻す第２リサーキュレーション制御を行うようにしても良い。 The present invention can be applied to a so-called twin turbo system that includes two turbochargers and performs supercharging by operating one or both of the turbochargers according to the operating state of the internal combustion engine. That is, a first branch intake passage and a second branch intake passage that branch in the middle of the intake passage of the internal combustion engine and merge downstream, and a first branch exhaust passage that branches in the middle of the exhaust passage of the internal combustion engine and joins downstream And a first turbocharger having a second branch exhaust passage, a first compressor provided in the first branch intake passage, and a first turbine provided in the first branch exhaust passage, and provided in the second branch intake passage. And a second turbocharger having a second compressor provided in the second branch exhaust passage and an upstream and a downstream of the second turbine in the second branch exhaust passage to connect the second turbine. A second exhaust bypass passage for bypassing, a second waste gate valve for adjusting the flow rate of the exhaust gas flowing through the second exhaust bypass passage, and a second pressure And a second actuator that adjusts the opening of the second waste gate valve in accordance with the pressure introduced into the second pressure chamber, and a second branch intake air downstream from the second pressure chamber and the second compressor. A third passage that connects the passage, a fourth passage that connects the second pressure chamber and the second branch intake passage upstream of the second compressor, and a second passage that changes the passage sectional area of the fourth passage. Intake pressure is introduced into the second pressure chamber through the control valve, the third passage and the fourth passage, and the opening of the second control valve is adjusted and introduced into the second pressure chamber. And a second supercharging pressure control means for controlling a supercharging pressure by the second turbocharger by adjusting a pressure to be generated, wherein the second supercharging pressure control means is a surging in the second compressor. The predetermined second condition that occurs is When standing up, the second control valve is opened, and at least a part of the intake air downstream from the second compressor is passed through the third passage and the fourth passage to the second upstream from the second compressor. You may make it perform the 2nd recirculation control returned to a 2 branch intake passage.

ここで、第２コンプレッサにおいてサージングが発生する所定の第２の条件としては、前記第２コンプレッサより下流の第２分岐吸気通路に設けられ該第２分岐吸気通路の通路断面積を変更する吸気制御弁と、前記第２タービンより下流の第２分岐排気通路に設けられ該第２分岐排気通路の通路断面積を変更する排気制御弁と、内燃機関の運転状態に応じて、前記吸気制御弁及び前記排気制御弁を閉弁して前記第１ターボチャージャのみを作動させて過給を行うシングルターボモードと、前記吸気制御弁及び前記排気制御弁を開弁して前記第１ターボチャージャ及び前記第２ターボチャージャの両方を作動させて過給を行うツインターボモードと、を切り替えるターボ制御手段と、を更に備えた構成において、前記ターボ制御手段によってシングルターボモードで過給が行われている場合を例示できる。   Here, as a predetermined second condition for generating surging in the second compressor, intake control is provided in the second branch intake passage downstream of the second compressor and changes the passage sectional area of the second branch intake passage. A valve, an exhaust control valve that is provided in a second branch exhaust passage downstream from the second turbine and changes a passage cross-sectional area of the second branch exhaust passage, and the intake control valve and the exhaust control valve according to the operating state of the internal combustion engine The single turbo mode in which supercharging is performed by closing the exhaust control valve and operating only the first turbocharger, and the first turbocharger and the first turbocharger are opened by opening the intake control valve and the exhaust control valve. And a turbo control unit that switches between a turbo mode and a turbocharger that performs supercharging by operating both turbochargers. It is exemplified a case where the supercharging is being performed by Guru turbo mode.

このような構成において、シングルターボモードで過給が行われる場合、排気制御弁が閉弁され、第１タービンにのみ排気が流入し、第１ターボチャージャのみが作動して過給が行われる。この時、吸気制御弁が閉弁されることで、第１コンプレッサによって圧縮された過給気が第２分岐吸気通路に流入して第２コンプレッサに向かって逆流することが防止される。   In such a configuration, when supercharging is performed in the single turbo mode, the exhaust control valve is closed, exhaust flows only into the first turbine, and only the first turbocharger operates to perform supercharging. At this time, the intake control valve is closed, so that the supercharged air compressed by the first compressor is prevented from flowing into the second branch intake passage and backflowing toward the second compressor.

ところで、シングルターボモードにおいても、第２ターボチャージャを低速で作動させておく助走制御が行われる場合がある。助走制御を行うことによって、シングルターボモードからツインターボモードへの移行時に第２タービンの回転速度の立ち上がりが速くなるので、ツインターボモードへの移行を円滑に行うことができる。   By the way, even in the single turbo mode, there is a case where the run-up control in which the second turbocharger is operated at a low speed is performed. By performing the run-up control, the rising speed of the second turbine increases at the time of transition from the single turbo mode to the twin turbo mode, so that the transition to the twin turbo mode can be performed smoothly.

ところが、シングルターボモードでは吸気制御弁が閉弁されて第２分岐吸気通路が閉塞されているので、助走制御によって低速で作動する第２コンプレッサから吐出される空気の行き場が無くなり、第２コンプレッサと吸気制御弁との間の第２分岐吸気通路における圧力が過剰に上昇する場合がある。その場合、第２コンプレッサにおいてサージングが発生したり空気温度が過上昇したりする虞がある。   However, in the single turbo mode, since the intake control valve is closed and the second branch intake passage is closed, there is no place for the air discharged from the second compressor operating at low speed by the run-up control. The pressure in the second branch intake passage between the intake control valve and the intake control valve may increase excessively. In that case, surging may occur in the second compressor or the air temperature may rise excessively.

また、助走制御を行わない場合であっても、閉弁制御された排気制御弁におけるわずかな排気の漏れに起因して第２ターボチャージャが低速で作動してしまう場合がある。この場合にも、上記助走制御が行われた場合と同様に第２コンプレッサにおいてサージングが発生する可能性がある。   Even when the run-up control is not performed, the second turbocharger may operate at a low speed due to slight exhaust leakage in the exhaust control valve that is controlled to be closed. In this case as well, surging may occur in the second compressor as in the case where the above-described run-up control is performed.

上記構成によれば、このような第２コンプレッサにおいてサージングが発生する条件が成立しない通常時においては、第２アクチュエータの第２圧力室に第３通路を介して第２コンプレッサによる過給圧が導入されるとともに、第４通路を介して第２コンプレッサより上流の吸気の圧力が導入される。第４通路を介して第２圧力室に導入される圧力は第２制御弁の開度に応じて調節される。第２制御弁が全開の時にはほぼ大気圧に等しい圧力が第４通路を介して圧力室に導入される。第２制御弁が全閉の時には第２圧力室における圧力はほぼ第２ターボチャージャによる過給圧に等しい圧力となる。第２制御弁の開度を適切な中間開度とすることによって第２圧力室における圧力を過給圧以下で大気圧より大きい任意の圧力に制御することができる。この第２圧力室における圧力に応じて第２アクチュエータにより第２ウェイストゲートバルブの開度が制御され、これにより第２ターボチャージャによる過給圧が制御される。   According to the above configuration, in the normal time when the condition for generating surging is not satisfied in the second compressor, the supercharging pressure by the second compressor is introduced into the second pressure chamber of the second actuator via the third passage. At the same time, the pressure of the intake air upstream of the second compressor is introduced through the fourth passage. The pressure introduced into the second pressure chamber through the fourth passage is adjusted according to the opening degree of the second control valve. When the second control valve is fully opened, a pressure substantially equal to the atmospheric pressure is introduced into the pressure chamber through the fourth passage. When the second control valve is fully closed, the pressure in the second pressure chamber is substantially equal to the supercharging pressure by the second turbocharger. By setting the opening of the second control valve to an appropriate intermediate opening, the pressure in the second pressure chamber can be controlled to an arbitrary pressure that is equal to or lower than the supercharging pressure and higher than the atmospheric pressure. The opening degree of the second waste gate valve is controlled by the second actuator in accordance with the pressure in the second pressure chamber, whereby the supercharging pressure by the second turbocharger is controlled.

一方、第２コンプレッサにおいてサージングが発生する条件が成立する場合には、第２制御弁が開弁される。これにより、第２コンプレッサから吐出される空気が第３通路及び第４通路を介して第２コンプレッサより上流の第２分岐吸気通路に戻る。これにより、第２コンプレッサより下流の第２分岐吸気通路における圧力が過剰に上昇することが抑制され、第２コンプレッサにおけるサージングや吸気の過昇温が抑制される。   On the other hand, when the condition for generating surging is satisfied in the second compressor, the second control valve is opened. Thereby, the air discharged from the second compressor returns to the second branch intake passage upstream of the second compressor via the third passage and the fourth passage. As a result, an excessive increase in pressure in the second branch intake passage downstream from the second compressor is suppressed, and surging in the second compressor and excessive temperature rise of the intake air are suppressed.

このように、上記構成によれば、第２ターボチャージャによる過給圧を制御するための装置の一部である第３通路及び第４通路を、第２コンプレッサにおいてサージングが発生する条件下でサージングを防止するためのエアバイパス通路として利用することができる。すなわち、第２ターボチャージャによる過給圧を制御するための手段と第２コンプレッサにおけるサージングを防止するための手段とを共通化することができる。従って、上記のように構成されたターボチャージャの制御装置を採用すれば、ツインターボシステムの第２ターボチャージャの搭載性を向上させるとともにツインターボシステムに係るコストを低減させることが可能になる。   Thus, according to the above configuration, the third passage and the fourth passage, which are part of the device for controlling the supercharging pressure by the second turbocharger, are surging under the condition that surging occurs in the second compressor. It can be used as an air bypass passage for preventing this. That is, the means for controlling the supercharging pressure by the second turbocharger and the means for preventing surging in the second compressor can be made common. Therefore, by adopting the turbocharger control device configured as described above, it is possible to improve the mountability of the second turbocharger of the twin turbo system and reduce the cost associated with the twin turbo system.

ここで、第２リサーキュレーション制御の実行時に第３通路及び第４通路を通過する空気は、助走制御や排気制御弁の漏れによって低速回転で作動する第２コンプレッサから吐出される空気であるので、その量は比較的少ない。よって、第３通路及び第４通路はその通路断面積が小さくてもエアバイパス通路として十分に機能する。第３通路及び第４通路の通路断面積を小さくすれば、第２ターボチャージャによる過給圧の変化に対する第２圧力室に導入される圧力の変化の応答性が向上するので、第２ターボチャージャによる過給圧の制御応答性を向上させることができる。   Here, when the second recirculation control is executed, the air passing through the third passage and the fourth passage is air discharged from the second compressor that operates at low speed due to the run-up control or the leakage of the exhaust control valve. The amount is relatively small. Therefore, the third passage and the fourth passage sufficiently function as an air bypass passage even if the passage cross-sectional area is small. If the cross-sectional areas of the third passage and the fourth passage are reduced, the responsiveness of the change in pressure introduced into the second pressure chamber with respect to the change in supercharging pressure by the second turbocharger is improved. The control responsiveness of the supercharging pressure due to can be improved.

上記示した各構成は、可能な限り組み合わせて採用し得る。   The above-described configurations can be combined as much as possible.

例えば、上記のツインターボシステムにおいては、第２ターボチャージャによる過給圧を制御する手段（第３通路、第４通路、第２ウェイストゲートバルブ、第２アクチュエータ、第２圧力室、第２制御弁、第２過給圧制御手段等）に対して本発明を適用して、当該手段を第２コンプレッサにおけるサージングを防止する手段としても利用可能にした構成としたが、第１ターボチャージャによる過給圧を制御する手段に対しても、同様に本発明を適用しても良いし、或いは適用しないで従来技術と同様の構成としても良い。   For example, in the above-described twin turbo system, means for controlling the supercharging pressure by the second turbocharger (third passage, fourth passage, second wastegate valve, second actuator, second pressure chamber, second control valve) The present invention is applied to the second supercharging pressure control means, etc., so that the means can be used as a means for preventing surging in the second compressor. The present invention may be similarly applied to the means for controlling the pressure, or may be configured similarly to the prior art without being applied.

前者の場合、すなわち第１ターボチャージャによる過給圧を制御する手段に対して本発明を適用する場合の構成としては、上記のツインターボシステムの構成において、前記第１分岐排気通路における前記第１タービンより上流と下流とを接続し前記第１タービンをバイパスする第１排気バイパス通路と、前記第１排気バイパス通路を流れる排気の流量を調節する第１ウェイストゲートバルブと、第１圧力室を有し該第１圧力室に導入される圧力に応じて前記第１ウェイストゲートバルブの開度を調節する第１アクチュエータと、前
記第１圧力室と前記第１コンプレッサより下流の第１分岐吸気通路とを接続する第１通路と、前記第１圧力室と前記第１コンプレッサより上流の第１分岐吸気通路とを接続する第２通路と、前記第２通路の通路断面積を変更する第１制御弁と、前記第１通路及び前記第２通路を介して前記第１圧力室に吸気の圧力を導入し、さらに、前記第１制御弁の開度を調節して前記第１圧力室に導入される圧力を調節することによって、前記第１ターボチャージャによる過給圧を制御する第１過給圧制御手段と、を備える構成を例示できる。 In the former case, that is, in the case where the present invention is applied to the means for controlling the supercharging pressure by the first turbocharger, the first turbocharger configuration in the first branch exhaust passage is the first turbocharger configuration. A first exhaust bypass passage connecting upstream and downstream of the turbine to bypass the first turbine; a first wastegate valve for adjusting a flow rate of exhaust gas flowing through the first exhaust bypass passage; and a first pressure chamber. A first actuator that adjusts an opening degree of the first waste gate valve in accordance with a pressure introduced into the first pressure chamber; a first branch intake passage downstream from the first pressure chamber and the first compressor; A second passage connecting the first pressure chamber and the first branch intake passage upstream of the first compressor, and a passage of the second passage A first control valve that changes the area, and introduces the pressure of the intake air into the first pressure chamber via the first passage and the second passage, and further adjusts the opening of the first control valve to A configuration including first supercharging pressure control means for controlling the supercharging pressure by the first turbocharger by adjusting the pressure introduced into the first pressure chamber can be exemplified.

この場合、前記第１過給圧制御手段は、前記第１コンプレッサにおいてサージングが発生する所定の条件が成立する場合には、前記第１制御弁を開弁して、前記第１通路及び前記第２通路を介して前記第１コンプレッサより下流の吸気の少なくとも一部を前記第１コンプレッサより上流の第１分岐吸気通路に戻す第１リサーキュレーション制御を行うようにしても良い。   In this case, the first supercharging pressure control means opens the first control valve to open the first passage and the first passage when a predetermined condition for generating surging occurs in the first compressor. A first recirculation control may be performed in which at least a part of the intake air downstream of the first compressor is returned to the first branch intake passage upstream of the first compressor via two passages.

後者の場合、すなわち第１コンプレッサにおけるサージングを防止する手段として従来技術と同様の構成を採用する場合の構成としては、上記のツインターボシステムの構成において、前記第１分岐吸気通路における第１コンプレッサより下流と上流とを接続するエアバイパス通路と、前記エアバイパス通路を開閉するエアバイパスバルブと、を備え、前記第１コンプレッサにおいてサージングが発生する所定の条件が成立する場合には、前記エアバイパスバルブを開弁して、前記エアバイパス通路を介して前記第１コンプレッサより下流の吸気の少なくとも一部を前記第１コンプレッサより上流の第１分岐吸気通路に戻すようにしても良い。   In the latter case, that is, in the case of adopting the same configuration as that of the prior art as means for preventing surging in the first compressor, in the configuration of the above-described twin turbo system, the first compressor in the first branch intake passage is used. An air bypass passage that connects the downstream and the upstream, and an air bypass valve that opens and closes the air bypass passage, and when a predetermined condition for generating surging occurs in the first compressor, the air bypass valve And at least a part of the intake air downstream from the first compressor may be returned to the first branch intake passage upstream from the first compressor via the air bypass passage.

本発明により、ターボチャージャを備える内燃機関において、過給圧を制御する手段とサージングを防止する手段とを共通化することができ、ターボチャージャの搭載性を向上させるとともに、ターボチャージャに係るコストを低減することが可能になる。   According to the present invention, in an internal combustion engine equipped with a turbocharger, the means for controlling the supercharging pressure and the means for preventing surging can be shared, improving the mountability of the turbocharger and reducing the cost associated with the turbocharger. It becomes possible to reduce.

以下に図面を参照して、この発明を実施するための最良の形態を例示的に詳しく説明する。本実施例に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置等は、特に特定的な記載がない限りは、発明の技術的範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。   The best mode for carrying out the present invention will be exemplarily described in detail below with reference to the drawings. The dimensions, materials, shapes, relative arrangements, and the like of the components described in the present embodiment are not intended to limit the technical scope of the invention to those unless otherwise specified.

図１は、本実施例に係るターボチャージャの制御装置を適用するターボチャージャ付き内燃機関の吸気系及び排気系の概略構成を模式的に示す図である。   FIG. 1 is a diagram schematically showing a schematic configuration of an intake system and an exhaust system of an internal combustion engine with a turbocharger to which a turbocharger control device according to this embodiment is applied.

図１において、内燃機関１の図示しない燃焼室には、図示しない吸気ポートを介して吸気通路２が接続されている。吸気通路２の最上流部にはエアクリーナ６が配置されている。エアクリーナ６の下流には排気のエネルギーによって作動する排気タービン式過給機であるターボチャージャ１０のコンプレッサ１１が配置されている。コンプレッサ１１の下流にはコンプレッサ１１により加圧された吸気を冷却する図示しないインタークーラが設けられている。インタークーラの下流にはモータによって開度調節されることによって吸気通路２の通路断面積を変更するスロットルバルブ４が配置されている。スロットルバルブ４の開度を調節するモータは電気配線を介して後述するＥＣＵ５に接続され、ＥＣＵ５からの制御信号に従って制御され、内燃機関１の運転条件に応じた適切な開度となるようにスロットルバルブ４の開度を調節するようになっている。スロットルバルブ４の下流には図示しないサージタンクが配置されている。   In FIG. 1, an intake passage 2 is connected to a combustion chamber (not shown) of the internal combustion engine 1 via an intake port (not shown). An air cleaner 6 is disposed in the uppermost stream portion of the intake passage 2. A compressor 11 of a turbocharger 10 that is an exhaust turbine supercharger that operates by exhaust energy is disposed downstream of the air cleaner 6. An intercooler (not shown) that cools the intake air pressurized by the compressor 11 is provided downstream of the compressor 11. A throttle valve 4 that changes the passage cross-sectional area of the intake passage 2 by adjusting the opening degree by a motor is disposed downstream of the intercooler. A motor for adjusting the opening degree of the throttle valve 4 is connected to an ECU 5 to be described later via an electric wiring, controlled according to a control signal from the ECU 5, and throttled so as to have an appropriate opening degree according to the operating condition of the internal combustion engine 1. The opening degree of the valve 4 is adjusted. A surge tank (not shown) is disposed downstream of the throttle valve 4.

また、内燃機関１の燃焼室には、図示しない排気ポートを介して排気通路３が接続され
ている。排気通路３にはターボチャージャ１０のタービン１２が配置されている。タービン１２の下流には図示しない排気浄化装置やマフラー等が配置され、さらに下流において排気通路３は大気に開放している。排気浄化装置としては、例えば三元触媒、吸蔵還元型ＮＯｘ触媒、パティキュレートフィルタ、酸化触媒など、又はこれらの適当な組み合わせを例示できる。内燃機関１からの排気が排気浄化装置を通過することで排気中の有害物質の含有量が低減され、浄化された排気が大気に排出される。 An exhaust passage 3 is connected to the combustion chamber of the internal combustion engine 1 via an exhaust port (not shown). A turbine 12 of the turbocharger 10 is disposed in the exhaust passage 3. An exhaust purification device, a muffler, etc. (not shown) are disposed downstream of the turbine 12, and the exhaust passage 3 is open to the atmosphere further downstream. Examples of the exhaust purification device include a three-way catalyst, a storage reduction type NOx catalyst, a particulate filter, an oxidation catalyst, and the like, or an appropriate combination thereof. As the exhaust gas from the internal combustion engine 1 passes through the exhaust gas purification device, the content of harmful substances in the exhaust gas is reduced, and the purified exhaust gas is discharged to the atmosphere.

内燃機関１の燃焼室から排出された排気は排気通路３を流通してタービン１２に流入し、そのエネルギーによってタービン１２を回転駆動する。これによりタービン１２と連結されたコンプレッサ１１が回転駆動され、エアクリーナ６から吸気通路２に流入した空気がコンプレッサ１１によって加圧される。加圧された空気は、その流量が内燃機関１の運転条件に適合する目標吸入空気量になるようにスロットルバルブ４によって調節され、内燃機関１の燃焼室に吸入される。このようにしてターボチャージャ１０による過給が行われる。   Exhaust gas discharged from the combustion chamber of the internal combustion engine 1 flows through the exhaust passage 3 and flows into the turbine 12, and the turbine 12 is rotationally driven by the energy. As a result, the compressor 11 connected to the turbine 12 is rotationally driven, and the air flowing into the intake passage 2 from the air cleaner 6 is pressurized by the compressor 11. The pressurized air is adjusted by the throttle valve 4 so that the flow rate becomes a target intake air amount that matches the operating conditions of the internal combustion engine 1, and is sucked into the combustion chamber of the internal combustion engine 1. In this way, supercharging by the turbocharger 10 is performed.

排気通路３におけるタービン１２の上流と下流とは排気バイパス通路１９によって接続されている。排気バイパス通路１９の途中には、該排気バイパス通路１９の通路断面積を変更するウェイストゲートバルブ１５が設けられている。さらに、本実施例のターボチャージャの制御装置には、ウェイストゲートバルブ１５の開度を変更するアクチュエータ１７が備えられている。アクチュエータ１７は外部から圧力が導入される圧力室１８を備え、圧力室１８に導入される圧力に応じてウェイストゲートバルブ１５の開度を制御するようになっている。   An upstream side and a downstream side of the turbine 12 in the exhaust passage 3 are connected by an exhaust bypass passage 19. A waste gate valve 15 that changes the cross-sectional area of the exhaust bypass passage 19 is provided in the middle of the exhaust bypass passage 19. Further, the turbocharger control device of the present embodiment is provided with an actuator 17 for changing the opening degree of the waste gate valve 15. The actuator 17 includes a pressure chamber 18 into which pressure is introduced from the outside, and controls the opening degree of the waste gate valve 15 according to the pressure introduced into the pressure chamber 18.

圧力室１８は第１通路１０３によってコンプレッサ１１より下流の吸気通路２と連通している。また、圧力室１８は第２通路１０４によってコンプレッサ１１より上流の吸気通路２と接続されている。第２通路１０４の途中には第２通路１０４の通路断面積を変更するバキューム・スイッチング・バルブ（ＶＳＶ）１６が設けられている。ＶＳＶ１６は電気配線を介してＥＣＵ５に接続され、ＥＣＵ５によってその開度が制御される。   The pressure chamber 18 communicates with the intake passage 2 downstream from the compressor 11 by the first passage 103. The pressure chamber 18 is connected to the intake passage 2 upstream of the compressor 11 by the second passage 104. A vacuum switching valve (VSV) 16 that changes the cross-sectional area of the second passage 104 is provided in the middle of the second passage 104. The VSV 16 is connected to the ECU 5 through electric wiring, and the opening degree of the VSV 16 is controlled by the ECU 5.

このような構成により、第１通路１０３及び第２通路１０４を介して圧力室１８に導入される圧力がＶＳＶ１６の開度に応じて調節可能になっている。例えば、ＶＳＶ１６が全閉に制御されている場合は、圧力室１８内の圧力は過給圧と略等しくなる。また、ＶＳＶ１６が開弁方向に制御されている場合は、圧力室１８内の圧力は過給圧より低い、ＶＳＶ１６の開度に応じた圧力となる。   With such a configuration, the pressure introduced into the pressure chamber 18 via the first passage 103 and the second passage 104 can be adjusted according to the opening degree of the VSV 16. For example, when the VSV 16 is controlled to be fully closed, the pressure in the pressure chamber 18 becomes substantially equal to the supercharging pressure. Further, when the VSV 16 is controlled in the valve opening direction, the pressure in the pressure chamber 18 is a pressure corresponding to the opening degree of the VSV 16 that is lower than the supercharging pressure.

このように、ＶＳＶ１６の開度を制御することによって圧力室１８内の圧力が制御され、この圧力室１８内の圧力に応じてアクチュエータ１７によりウェイストゲートバルブ１５の開度が制御される。ウェイストゲートバルブ１５の開度に応じて排気の一部又は全部が排気バイパス通路１９を経由してタービン１２より下流の排気通路３に導かれ、タービン１２をバイパスする。タービン１２をバイパスする排気の量に応じてターボチャージャ１０による過給効率が変化するので、ターボチャージャ１０による過給圧を制御することができる。   In this way, the pressure in the pressure chamber 18 is controlled by controlling the opening degree of the VSV 16, and the opening degree of the waste gate valve 15 is controlled by the actuator 17 in accordance with the pressure in the pressure chamber 18. Depending on the opening degree of the waste gate valve 15, part or all of the exhaust is led to the exhaust passage 3 downstream from the turbine 12 via the exhaust bypass passage 19, and bypasses the turbine 12. Since the supercharging efficiency by the turbocharger 10 changes according to the amount of exhaust gas that bypasses the turbine 12, the supercharging pressure by the turbocharger 10 can be controlled.

なお、内燃機関１には、吸気通路２に流入する空気量を測定するエアフローメータ、コンプレッサ１１より下流の吸気通路２においてターボチャージャ１０による過給圧を測定する過給圧センサ、スロットルバルブ４の開度を測定するスロットル開度センサ、サージタンクにおける吸気圧を測定する吸気圧センサ、内燃機関１の冷却水温を測定する水温センサ、内燃機関１のクランクシャフトが所定クランク角度回転する毎に信号を出力するクランクポジションセンサ、図示しないアクセルペダルの運転者による踏み込み量を測定するアクセル開度センサ等の各種センサが備えられ、これらのセンサはそれぞれ電気配線を
介してＥＣＵ５に接続され、その出力信号がＥＣＵ５に入力されるようになっている。ＥＣＵ５はマイクロコンピュータを主体として構成され、上記各種センサから入力される測定値に基づいて、内蔵するＲＯＭに記憶された各種の制御プログラムを実行することによって、スロットルバルブ４やＶＳＶ１６の開度制御の他、燃料噴射制御やガソリンエンジンの場合の点火時期制御等の諸制御を行う。 The internal combustion engine 1 includes an air flow meter that measures the amount of air flowing into the intake passage 2, a supercharging pressure sensor that measures the supercharging pressure by the turbocharger 10 in the intake passage 2 downstream from the compressor 11, and a throttle valve 4. A throttle opening sensor that measures the opening, an intake pressure sensor that measures the intake pressure in the surge tank, a water temperature sensor that measures the cooling water temperature of the internal combustion engine 1, and a signal each time the crankshaft of the internal combustion engine 1 rotates by a predetermined crank angle. Various sensors such as an output crank position sensor and an accelerator opening sensor for measuring a depression amount by a driver of an accelerator pedal (not shown) are provided, and these sensors are connected to the ECU 5 through electric wires, respectively, It is input to the ECU 5. The ECU 5 is mainly composed of a microcomputer, and executes various control programs stored in a built-in ROM based on measured values inputted from the various sensors, thereby controlling the opening degree of the throttle valve 4 and the VSV 16. In addition, various controls such as fuel injection control and ignition timing control in the case of a gasoline engine are performed.

以上のような構成を有するターボチャージャを備えた内燃機関１において、ターボチャージャ１０が作動している時に、スロットルバルブ４が開弁状態から急速に閉弁されると、コンプレッサ１１によって加圧されコンプレッサ１１から吐出される空気がスロットルバルブ４より上流の吸気通路２において行き場を失い、スロットルバルブ４の上流の吸気通路２の圧力が急激に上昇するサージングが発生する場合がある。サージングが発生すると吸気通路２内の高圧の吸気がコンプレッサ１１に逆流してサージ音を発生させたり、コンプレッサ１１の回転速度が過度に低下して次回加速時の過給圧の制御応答性が低下する等の不具合を招く可能性がある。   In the internal combustion engine 1 equipped with the turbocharger having the above-described configuration, when the throttle valve 4 is rapidly closed from the open state when the turbocharger 10 is operating, the compressor 11 is pressurized and compressed. 11 may lose its place in the intake passage 2 upstream of the throttle valve 4, and surging may occur in which the pressure in the intake passage 2 upstream of the throttle valve 4 rapidly increases. When surging occurs, the high-pressure intake air in the intake passage 2 flows back to the compressor 11 to generate a surge noise, or the rotational speed of the compressor 11 decreases excessively and the control response of the supercharging pressure at the next acceleration decreases. This may lead to problems such as

それに対し、従来のターボチャージャの制御装置では、図５に示すように、吸気通路２におけるコンプレッサ１１の下流と上流とを接続するエアバイパス通路Ｂを設け、ターボチャージャ１０の作動中にスロットルバルブ４が開弁状態から急閉された場合に、エアバイパス通路Ｂの途中に設けられたエアバイパスバルブＡを開弁することによって、コンプレッサ１１から吐出された高圧の空気をコンプレッサ１１の上流の吸気通路２に戻し、サージングを抑制するようにしていた。   On the other hand, in the conventional turbocharger control device, as shown in FIG. 5, an air bypass passage B connecting the downstream and upstream of the compressor 11 in the intake passage 2 is provided, and the throttle valve 4 is operated during operation of the turbocharger 10. When the valve is suddenly closed from the open state, the air bypass valve A provided in the middle of the air bypass passage B is opened so that the high-pressure air discharged from the compressor 11 is taken into the intake passage upstream of the compressor 11. It was set to 2 to suppress surging.

しかし、このような構成を採用すると、過給圧を制御するための装置（排気バイパス通路１９、ウェイストゲートバルブ１５、アクチュエータ１７、ＶＳＶ１６、第１通路１０３、第２通路１０４等）と、サージングを抑制するための装置（上述の例ではエアバイパス通路Ｂ、エアバイパスバルブＡ等）との両方を備えなければならず、搭載性の悪化やコストの増大等の問題があった。   However, when such a configuration is adopted, a device for controlling the supercharging pressure (exhaust bypass passage 19, waste gate valve 15, actuator 17, VSV 16, first passage 103, second passage 104, etc.) and surging are used. Both must be provided with devices for suppression (in the above-described example, the air bypass passage B, the air bypass valve A, etc.), and there are problems such as deterioration in mountability and increase in cost.

そこで、本実施例に係るターボチャージャの制御装置では、過給圧を制御するための装置を、上述したようなサージングが発生する所定の条件が成立する場合には、サージングを抑制するための装置として利用可能な構成とすることで、両装置の共通化を図った。具体的には、過給圧制御のために開度制御されるＶＳＶ１６を、サージングが発生する条件が成立する場合には開放するようにした。これにより、コンプレッサ１１から吐出された高圧の空気は第１通路１０３及び第２通路１０４を経由してコンプレッサ１１より上流の吸気通路２に戻る。すなわち、過給圧制御用の装置の一部である第１通路１０３及び第２通路１０４が、サージングが発生する条件下ではエアバイパス通路、すなわちサージング防止用の装置として機能することになる。従って、過給圧制御用の装置とサージング防止用の装置とをそれぞれ別個に備える必要が無くなるので、搭載性やコストを向上させることができる。   Therefore, in the turbocharger control device according to the present embodiment, the device for controlling the supercharging pressure is a device for suppressing surging when the predetermined condition for generating surging is satisfied. By using a configuration that can be used as both, both devices have been shared. Specifically, the VSV 16 whose opening degree is controlled for the supercharging pressure control is opened when a condition for generating surging is satisfied. Thereby, the high-pressure air discharged from the compressor 11 returns to the intake passage 2 upstream of the compressor 11 via the first passage 103 and the second passage 104. That is, the first passage 103 and the second passage 104, which are part of the supercharging pressure control device, function as an air bypass passage, that is, a device for preventing surging, under conditions where surging occurs. Accordingly, it is not necessary to separately provide a supercharging pressure control device and a surging prevention device, so that mountability and cost can be improved.

ここで、サージングが発生する所定の条件は、ターボチャージャ１０の作動中にスロットルバルブ４が開弁状態から急激に閉弁される場合であり、具体的には、加速中に急減速する場合や、シフトチェンジをする場合等を例示できる。   Here, the predetermined condition for generating surging is when the throttle valve 4 is suddenly closed from the open state while the turbocharger 10 is operating. Specifically, when the throttle valve 4 is suddenly decelerated during acceleration, The case where a shift change is performed can be exemplified.

従来技術のように第１通路１０３及び第２通路１０４を過給圧制御用の装置としてのみ用いる場合、すなわち第１通路１０３及び第２通路１０４を圧力室１８への圧力導入通路としてのみ用いる場合には、第１通路１０３及び第２通路１０４は比較的細い配管（例えば管径数ｍｍ程度）によって構成される。これに対し、本実施例では、サージングが発生する条件下においてコンプレッサ１１から吐出される高圧の吸気をコンプレッサ１１より上流の吸気通路２により確実に逃がすことができるように、十分な管径を有する配管によ
って第１通路１０３及び第２通路１０４を構成するようにしても良い。 When the first passage 103 and the second passage 104 are used only as a supercharging pressure control device as in the prior art, that is, when the first passage 103 and the second passage 104 are used only as pressure introduction passages to the pressure chamber 18. In addition, the first passage 103 and the second passage 104 are constituted by relatively thin pipes (for example, a pipe diameter of about several mm). In contrast, in this embodiment, the pipe has a sufficient diameter so that the high-pressure intake air discharged from the compressor 11 can be surely escaped by the intake passage 2 upstream of the compressor 11 under the condition where surging occurs. The first passage 103 and the second passage 104 may be configured by piping.

ここで、ＥＣＵ５によって実行される上述のターボチャージャ制御の具体的な実行手順について、図２に基づいて説明する。図２は本実施例のターボチャージャ制御ルーチンを示すフローチャートである。このルーチンはＥＣＵ５によって実行されるプログラムとしてＥＣＵ５のＲＯＭに記憶され、内燃機関１の稼働中ＥＣＵ５によって所定間隔毎に繰り返し実行される。   Here, a specific execution procedure of the above-described turbocharger control executed by the ECU 5 will be described with reference to FIG. FIG. 2 is a flowchart showing a turbocharger control routine of this embodiment. This routine is stored in the ROM of the ECU 5 as a program executed by the ECU 5, and is repeatedly executed at predetermined intervals by the ECU 5 during operation of the internal combustion engine 1.

まずステップＳ３０１において、ＥＣＵ５は、内燃機関１の運転状態を検出する。例えば、クランクポジションセンサの出力信号に基づいて内燃機関１の機関回転数を算出するとともに、アクセル開度センサの出力信号に基づいて内燃機関１の機関負荷を算出する。   First, in step S301, the ECU 5 detects the operating state of the internal combustion engine 1. For example, the engine speed of the internal combustion engine 1 is calculated based on the output signal of the crank position sensor, and the engine load of the internal combustion engine 1 is calculated based on the output signal of the accelerator opening sensor.

次にステップＳ３０２において、ＥＣＵ５は、ステップＳ３０１において検出した運転状態に基づいて、コンプレッサ１１においてサージングが発生する条件が成立しているか否かを判定する。例えば、加速運転中に急減速された場合や、シフトチェンジが行われた場合等、ターボチャージャ１０によって過給が行われている時にスロットルバルブ４が開弁状態から急閉される時に、この条件が成立する。   Next, in step S302, the ECU 5 determines whether a condition for generating surging in the compressor 11 is satisfied based on the operating state detected in step S301. For example, when the throttle valve 4 is suddenly closed from the open state when the turbocharger 10 is supercharged, such as when the vehicle is suddenly decelerated during acceleration operation or when a shift change is performed, this condition is satisfied. Is established.

ステップＳ３０２において肯定判定された場合、ＥＣＵ５はステップＳ３０３に進む。一方、ステップＳ３０２において否定判定された場合、ＥＣＵ５はステップＳ３０４に進む。   If an affirmative determination is made in step S302, the ECU 5 proceeds to step S303. On the other hand, if a negative determination is made in step S302, the ECU 5 proceeds to step S304.

ステップＳ３０３において、ＥＣＵ５は、ＶＳＶ１６を開放する。これにより、コンプレッサ１１から吐出された吸気が第１通路１０３及び第２通路１０４を経由してコンプレッサ１１より上流の吸気通路２に戻るので、コンプレッサ１１より下流における吸気通路２における圧力が急激に上昇することが抑制され、サージングが発生することを抑制できる。   In step S303, the ECU 5 opens the VSV 16. As a result, the intake air discharged from the compressor 11 returns to the intake passage 2 upstream of the compressor 11 via the first passage 103 and the second passage 104, so that the pressure in the intake passage 2 downstream of the compressor 11 rapidly increases. To suppress the occurrence of surging.

ステップＳ３０４において、ＥＣＵ５は、通常の過給圧制御を行う。すなわち、ターボチャージャ１０による過給圧が、内燃機関１の運転状態に応じて決定される目標過給圧となるように、ＶＳＶ１６の開度を制御する。   In step S304, the ECU 5 performs normal supercharging pressure control. That is, the opening degree of the VSV 16 is controlled so that the supercharging pressure by the turbocharger 10 becomes a target supercharging pressure determined according to the operating state of the internal combustion engine 1.

上記ルーチンにおけるステップＳ３０２及びステップＳ３０３において行われる制御が本発明におけるリサーキュレーション制御であり、ステップＳ３０２〜ステップＳ３０４を実行するＥＣＵ５が、本発明における過給圧制御手段に相当する。   The control performed in step S302 and step S303 in the above routine is recirculation control in the present invention, and the ECU 5 that executes steps S302 to S304 corresponds to the supercharging pressure control means in the present invention.

次に、本発明の第２の実施例について説明する。本実施例は、２つのターボチャージャを並列して備えるツーステージツインターボチャージャに本発明を適用した場合の実施例である。図３は本実施例に係るターボチャージャの制御装置を適用するターボチャージャ付き内燃機関の吸気系及び排気系の概略構成を模式的に示す図である。   Next, a second embodiment of the present invention will be described. In this embodiment, the present invention is applied to a two-stage twin turbocharger provided with two turbochargers in parallel. FIG. 3 is a diagram schematically showing a schematic configuration of an intake system and an exhaust system of an internal combustion engine with a turbocharger to which the turbocharger control device according to this embodiment is applied.

図３において、内燃機関１の図示しない燃焼室には、図示しない吸気ポートを介して吸気通路２が接続されている。吸気通路２の最上流部にはエアクリーナ６が配置されている。エアクリーナ６の下流において吸気通路２は第１分岐吸気通路１１０及び第２分岐吸気通路２１０に分岐し、さらに下流において各分岐吸気通路は合流している。各分岐吸気通路の合流部より下流には吸気を冷却する図示しないインタークーラが配置され、インタークーラの下流にはモータによって開度調節されることによって吸気通路２の通路断面積を変更するスロットルバルブ４が配置され、スロットルバルブ４の下流には図示しないサージタンクが配置されている。スロットルバルブ４の開度を調節するモータは電気配線を介
してＥＣＵ５に接続され、ＥＣＵ５からの制御信号に従って制御され、内燃機関１の運転条件に応じた適切な開度となるようにスロットルバルブ４の開度を調節するようになっている。 In FIG. 3, an intake passage 2 is connected to a combustion chamber (not shown) of the internal combustion engine 1 via an intake port (not shown). An air cleaner 6 is disposed in the uppermost stream portion of the intake passage 2. The intake passage 2 is branched into a first branch intake passage 110 and a second branch intake passage 210 downstream of the air cleaner 6, and the branch intake passages are joined further downstream. An intercooler (not shown) that cools the intake air is disposed downstream from the junction of each branch intake passage, and a throttle valve that changes the passage cross-sectional area of the intake passage 2 by adjusting the opening by a motor downstream of the intercooler. 4 is disposed, and a surge tank (not shown) is disposed downstream of the throttle valve 4. A motor for adjusting the opening degree of the throttle valve 4 is connected to the ECU 5 through electric wiring, and is controlled according to a control signal from the ECU 5 so that the throttle valve 4 has an appropriate opening degree according to the operating condition of the internal combustion engine 1. The degree of opening is adjusted.

また、内燃機関１の燃焼室には、図示しない排気ポートを介して排気通路３が接続されている。排気通路３は途中で第１分岐排気通路１１１及び第２分岐排気通路２１１に分岐し、下流において各分岐排気通路は合流している。各分岐排気通路の合流部より下流には図示しない排気浄化装置やマフラー等が配置され、更に下流において排気通路３は大気に開放している。排気浄化装置としては、例えば三元触媒、吸蔵還元型ＮＯｘ触媒、パティキュレートフィルタ、酸化触媒など、又はこれらの適当な組み合わせを例示できる。内燃機関１からの排気が排気浄化装置を通過することで排気中の有害物質の含有量が低減され、浄化された排気が大気に排出される。   An exhaust passage 3 is connected to the combustion chamber of the internal combustion engine 1 via an exhaust port (not shown). The exhaust passage 3 branches into a first branch exhaust passage 111 and a second branch exhaust passage 211 on the way, and the branch exhaust passages merge downstream. An exhaust purification device, a muffler, etc. (not shown) are arranged downstream from the junction of each branch exhaust passage, and the exhaust passage 3 is open to the atmosphere further downstream. Examples of the exhaust purification device include a three-way catalyst, a storage reduction type NOx catalyst, a particulate filter, an oxidation catalyst, and the like, or an appropriate combination thereof. As the exhaust gas from the internal combustion engine 1 passes through the exhaust gas purification device, the content of harmful substances in the exhaust gas is reduced, and the purified exhaust gas is discharged to the atmosphere.

本実施例に係るターボチャージャは第１ターボチャージャ１００及び第２ターボチャージャ２００の２つのターボチャージャを並列して備えるツーステージツインターボである。内燃機関１の運転状態が所定の低負荷領域に属する場合には、第１ターボチャージャ１００のみを用いるシングルターボモードで過給が行われ、内燃機関１の運転状態が所定の高負荷領域に属する場合には、第１ターボチャージャ１００及び第２ターボチャージャ２００の両方を用いるツインターボモードで過給が行われるように制御される。   The turbocharger according to the present embodiment is a two-stage twin turbo provided with two turbochargers of a first turbocharger 100 and a second turbocharger 200 in parallel. When the operation state of the internal combustion engine 1 belongs to a predetermined low load region, supercharging is performed in the single turbo mode using only the first turbocharger 100, and the operation state of the internal combustion engine 1 belongs to a predetermined high load region. In this case, control is performed so that supercharging is performed in the twin turbo mode using both the first turbocharger 100 and the second turbocharger 200.

第１ターボチャージャ１００は、第１分岐吸気通路１１０に配置された第１コンプレッサ１０１と、第１分岐排気通路１１１に配置された第１タービン１０２を有して構成されている。また、第２ターボチャージャ２００は、第２分岐吸気通路２１０に配置された第２コンプレッサ２０１と、第２分岐排気通路２１１に配置された第２タービン２０２を有して構成されている。第２コンプレッサ２０１より下流の第２分岐吸気通路２１０には、該第２分岐吸気通路２１０を開閉する吸気制御弁２１２が設けられている。また、第２タービン２０２より下流の第２分岐排気通路２１１には、該第２分岐排気通路２１１を開閉する排気制御弁２１３が設けられている。   The first turbocharger 100 includes a first compressor 101 disposed in the first branch intake passage 110 and a first turbine 102 disposed in the first branch exhaust passage 111. The second turbocharger 200 includes a second compressor 201 disposed in the second branch intake passage 210 and a second turbine 202 disposed in the second branch exhaust passage 211. The second branch intake passage 210 downstream of the second compressor 201 is provided with an intake control valve 212 that opens and closes the second branch intake passage 210. Further, an exhaust control valve 213 that opens and closes the second branch exhaust passage 211 is provided in the second branch exhaust passage 211 downstream from the second turbine 202.

シングルターボモードで過給が行われる場合には、吸気制御弁２１２及び排気制御弁２１３が閉弁される。これにより、内燃機関１から排出される排気の全てが第１分岐排気通路１１１に流入し、該排気のエネルギーによって第１タービン１０２が回転駆動され、これにより第１タービン１０２と連結された第１コンプレッサ１０１が回転駆動され、第１分岐吸気通路１１０に流入した空気が第１コンプレッサ１０１によって加圧される。この時、吸気制御弁２１２が閉弁されているので、第１コンプレッサ１０１によって加圧された高圧の吸気が第１分岐吸気通路１１０から第２分岐吸気通路２１０に流入して第２コンプレッサ２０１に向かって逆流することが防止される。第１コンプレッサ１０１によって加圧された空気は、その流量が内燃機関１の運転条件に適合する目標吸入空気量になるようにスロットルバルブ４によって調節され、内燃機関１の燃焼室に吸入される。このようにして第１ターボチャージャ１００のみを用いたシングルターボモードでの過給が行われる。   When supercharging is performed in the single turbo mode, the intake control valve 212 and the exhaust control valve 213 are closed. As a result, all of the exhaust discharged from the internal combustion engine 1 flows into the first branch exhaust passage 111, and the first turbine 102 is rotationally driven by the energy of the exhaust, whereby the first turbine 102 connected to the first turbine 102 is driven. The compressor 101 is driven to rotate, and the air flowing into the first branch intake passage 110 is pressurized by the first compressor 101. At this time, since the intake control valve 212 is closed, high-pressure intake air pressurized by the first compressor 101 flows into the second branch intake passage 210 from the first branch intake passage 110 and enters the second compressor 201. Backward flow is prevented. The air pressurized by the first compressor 101 is adjusted by the throttle valve 4 so that its flow rate becomes a target intake air amount that matches the operating conditions of the internal combustion engine 1, and is sucked into the combustion chamber of the internal combustion engine 1. In this way, supercharging in the single turbo mode using only the first turbocharger 100 is performed.

ツインターボモードで過給が行われる場合には、吸気制御弁２１２及び排気制御弁２１３が開弁される。これにより、内燃機関１から排出される排気の一部が第１分岐排気通路１１１に流入し、残りの排気が第２分岐排気通路２１１に流入する。第１分岐排気通路１１１に流入する排気によってシングルターボモードの場合と同様に第１ターボチャージャ１００による過給が行われるとともに、第２分岐排気通路２１１に流入する排気のエネルギーによって第２タービン２０２が回転駆動され、これいにより第２タービン２０２と連結された第２コンプレッサ２０１が回転駆動され、第２分岐吸気通路２１０に流入した空気が第２コンプレッサ２０１によって加圧される。第１コンプレッサ１０１によって加圧
された空気及び第２コンプレッサ２０１によって加圧された空気は、その合計流量が内燃機関１の運転条件に適合する目標吸入空気量になるようにスロットルバルブ４によって調節され、内燃機関１の燃焼室に吸入される。このようにして第１ターボチャージャ１００及び第２ターボチャージャ２００の両方を用いたツインターボモードでの過給が行われる。 When supercharging is performed in the twin turbo mode, the intake control valve 212 and the exhaust control valve 213 are opened. Thereby, a part of the exhaust discharged from the internal combustion engine 1 flows into the first branch exhaust passage 111 and the remaining exhaust flows into the second branch exhaust passage 211. The exhaust gas flowing into the first branch exhaust passage 111 is supercharged by the first turbocharger 100 in the same manner as in the single turbo mode, and the second turbine 202 is driven by the energy of the exhaust gas flowing into the second branch exhaust passage 211. The second compressor 201 connected to the second turbine 202 is driven to rotate, and the air flowing into the second branch intake passage 210 is pressurized by the second compressor 201. The air pressurized by the first compressor 101 and the air pressurized by the second compressor 201 are adjusted by the throttle valve 4 so that the total flow rate becomes a target intake air amount that matches the operating conditions of the internal combustion engine 1. Then, it is sucked into the combustion chamber of the internal combustion engine 1. In this way, supercharging in the twin turbo mode using both the first turbocharger 100 and the second turbocharger 200 is performed.

第１分岐排気通路１１１における第１タービン１０２の上流と下流とは第１排気バイパス通路１０９によって接続されている。第１排気バイパス通路１０９の途中には、該第１排気バイパス通路１０９の通路断面積を変更する第１ウェイストゲートバルブ１０５が設けられている。さらに、本実施例のターボチャージャの制御装置には、第１ウェイストゲートバルブ１０５の開度を変更する第１アクチュエータ１０７が備えられている。第１アクチュエータ１０７は外部から圧力が導入される第１圧力室１０８を備え、第１圧力室１０８に導入される圧力に応じて第１ウェイストゲートバルブ１０５の開度を制御するようになっている。   The upstream and downstream of the first turbine 102 in the first branch exhaust passage 111 are connected by a first exhaust bypass passage 109. A first waste gate valve 105 that changes the cross-sectional area of the first exhaust bypass passage 109 is provided in the middle of the first exhaust bypass passage 109. Further, the turbocharger control device of the present embodiment is provided with a first actuator 107 that changes the opening degree of the first waste gate valve 105. The first actuator 107 includes a first pressure chamber 108 into which pressure is introduced from the outside, and controls the opening degree of the first waste gate valve 105 in accordance with the pressure introduced into the first pressure chamber 108. .

第１圧力室１０８は第１通路１０３によって第１コンプレッサ１０１より下流の第１分岐吸気通路１１０と連通している。また、第１圧力室１０８は第２通路１０４によって第１コンプレッサ１０１より上流の第１分岐吸気通路１１０と接続されている。第２通路１０４の途中には第２通路１０４の通路断面積を変更する第１ＶＳＶ１０６が設けられている。第１ＶＳＶ１０６は電気配線を介してＥＣＵ５に接続され、ＥＣＵ５によってその開度が制御される。   The first pressure chamber 108 communicates with the first branch intake passage 110 downstream from the first compressor 101 by the first passage 103. The first pressure chamber 108 is connected to the first branch intake passage 110 upstream of the first compressor 101 by the second passage 104. A first VSV 106 that changes the cross-sectional area of the second passage 104 is provided in the middle of the second passage 104. The first VSV 106 is connected to the ECU 5 through electric wiring, and the opening degree of the first VSV 106 is controlled by the ECU 5.

このような構成により、第１通路１０３及び第２通路１０４を介して第１圧力室１０８に導入される圧力が第１ＶＳＶ１０６の開度に応じて調節可能になっている。例えば、第１ＶＳＶ１０６が全閉に制御されている場合は、第１圧力室１０８内の圧力は第１ターボチャージャ１００による過給圧と略等しくなる。また、第１ＶＳＶ１０６が開弁方向に制御されている場合は、第１圧力室１０８内の圧力は第１ターボチャージャ１００による過給圧より低い、第１ＶＳＶ１０６の開度に応じた圧力となる。   With such a configuration, the pressure introduced into the first pressure chamber 108 via the first passage 103 and the second passage 104 can be adjusted according to the opening degree of the first VSV 106. For example, when the first VSV 106 is controlled to be fully closed, the pressure in the first pressure chamber 108 is substantially equal to the supercharging pressure by the first turbocharger 100. Further, when the first VSV 106 is controlled in the valve opening direction, the pressure in the first pressure chamber 108 is lower than the supercharging pressure by the first turbocharger 100 and is a pressure corresponding to the opening degree of the first VSV 106.

このように、第１ＶＳＶ１０６の開度を制御することによって第１圧力室１０８内の圧力が制御され、この第１圧力室１０８内の圧力に応じて第１アクチュエータ１０７により第１ウェイストゲートバルブ１０５の開度が制御される。第１ウェイストゲートバルブ１０５の開度に応じて第１分岐排気通路１１１に流入する排気の一部又は全部が第１排気バイパス通路１０９を経由して第１タービン１０２より下流の第１分岐排気通路１１１に導かれ、第１タービン１０２をバイパスする。第１タービン１０２をバイパスする排気の量に応じて第１ターボチャージャ１００による過給効率が変化するので、第１ターボチャージャ１００による過給圧を制御することができる。   In this way, the pressure in the first pressure chamber 108 is controlled by controlling the opening degree of the first VSV 106, and the first actuator 107 controls the first waste gate valve 105 according to the pressure in the first pressure chamber 108. The opening is controlled. The first branch exhaust passage downstream from the first turbine 102 via the first exhaust bypass passage 109 is partially or entirely exhausted into the first branch exhaust passage 111 according to the opening of the first waste gate valve 105. 111 to bypass the first turbine 102. Since the supercharging efficiency by the first turbocharger 100 changes according to the amount of exhaust gas that bypasses the first turbine 102, the supercharging pressure by the first turbocharger 100 can be controlled.

第２分岐排気通路２１１における第２タービン２０２の上流と下流とは第２排気バイパス通路２０９によって接続されている。第２排気バイパス通路２０９の途中には、該第２排気バイパス通路２０９の通路断面積を変更する第２ウェイストゲートバルブ２０５が設けられている。さらに、本実施例のターボチャージャの制御装置には、第２ウェイストゲートバルブ２０５の開度を変更する第２アクチュエータ２０７が備えられている。第２アクチュエータ２０７は外部から圧力が導入される第２圧力室２０８を備え、第２圧力室２０８に導入される圧力に応じて第２ウェイストゲートバルブ２０５の開度を制御するようになっている。   The upstream and downstream of the second turbine 202 in the second branch exhaust passage 211 are connected by a second exhaust bypass passage 209. A second waste gate valve 205 that changes the cross-sectional area of the second exhaust bypass passage 209 is provided in the middle of the second exhaust bypass passage 209. Further, the turbocharger control device of the present embodiment is provided with a second actuator 207 for changing the opening degree of the second waste gate valve 205. The second actuator 207 includes a second pressure chamber 208 into which pressure is introduced from the outside, and controls the opening degree of the second waste gate valve 205 according to the pressure introduced into the second pressure chamber 208. .

第２圧力室２０８は第３通路２０３によって第２コンプレッサ２０１より下流の第２分岐吸気通路２１０と連通している。また、第２圧力室２０８は第４通路２０４によって第２コンプレッサ２０１より上流の第２分岐吸気通路２１０と接続されている。第４通路２
０４の途中には第４通路２０４の通路断面積を変更する第２ＶＳＶ２０６が設けられている。第２ＶＳＶ２０６は電気配線を介してＥＣＵ５に接続され、ＥＣＵ５によってその開度が制御される。 The second pressure chamber 208 communicates with the second branch intake passage 210 downstream from the second compressor 201 by the third passage 203. The second pressure chamber 208 is connected to the second branch intake passage 210 upstream of the second compressor 201 by the fourth passage 204. Fourth passage 2
In the middle of 04, a second VSV 206 for changing the cross-sectional area of the fourth passage 204 is provided. The second VSV 206 is connected to the ECU 5 through electric wiring, and the opening degree of the second VSV 206 is controlled by the ECU 5.

このような構成により、第３通路２０３及び第４通路２０４を介して第２圧力室２０８に導入される圧力が第２ＶＳＶ２０６の開度に応じて調節可能になっている。例えば、第２ＶＳＶ２０６が全閉に制御されている場合は、第２圧力室２０８内の圧力は第２ターボチャージャ２００による過給圧と略等しくなる。また、第２ＶＳＶ２０６が開弁方向に制御されている場合は、第２圧力室２０８内の圧力は第２ターボチャージャ２００による過給圧より低い、第２ＶＳＶ２０６の開度に応じた圧力となる。   With such a configuration, the pressure introduced into the second pressure chamber 208 via the third passage 203 and the fourth passage 204 can be adjusted according to the opening degree of the second VSV 206. For example, when the second VSV 206 is controlled to be fully closed, the pressure in the second pressure chamber 208 is substantially equal to the supercharging pressure by the second turbocharger 200. Further, when the second VSV 206 is controlled in the valve opening direction, the pressure in the second pressure chamber 208 is lower than the supercharging pressure by the second turbocharger 200 and is a pressure corresponding to the opening degree of the second VSV 206.

このように、第２ＶＳＶ２０６の開度を制御することによって第２圧力室２０８内の圧力が制御され、この第２圧力室２０８内の圧力に応じて第２アクチュエータ２０７により第２ウェイストゲートバルブ２０５の開度が制御される。第２ウェイストゲートバルブ２０５の開度に応じて第２分岐排気通路２１１に流入する排気の一部又は全部が第２排気バイパス通路２０９を経由して第２タービン２０２より下流の第２分岐排気通路２１１に導かれ、第２タービン２０２をバイパスする。第２タービン２０２をバイパスする排気の量に応じて第２ターボチャージャ２００による過給効率が変化するので、第２ターボチャージャ２００による過給圧を制御することができる。   In this way, the pressure in the second pressure chamber 208 is controlled by controlling the opening degree of the second VSV 206, and the second actuator 207 controls the second waste gate valve 205 according to the pressure in the second pressure chamber 208. The opening is controlled. A part or all of the exhaust gas flowing into the second branch exhaust passage 211 according to the opening of the second waste gate valve 205 passes through the second exhaust bypass passage 209 and is downstream of the second turbine 202. 211 to bypass the second turbine 202. Since the supercharging efficiency by the second turbocharger 200 changes according to the amount of exhaust that bypasses the second turbine 202, the supercharging pressure by the second turbocharger 200 can be controlled.

なお、内燃機関１には、吸気通路２に流入する空気量を測定するエアフローメータ、第１コンプレッサ１０１より下流の第１分岐吸気通路１１０において第１ターボチャージャ１００による過給圧を測定する第１過給圧センサ、第２コンプレッサ２０１より下流の第２分岐吸気通路２１０において第２ターボチャージャ２００による過給圧を測定する第２過給圧センサ、スロットルバルブ４の開度を測定するスロットル開度センサ、サージタンクにおける吸気圧を測定する吸気圧センサ、内燃機関１の冷却水温を測定する水温センサ、内燃機関１のクランクシャフトが所定クランク角度回転する毎に信号を出力するクランクポジションセンサ、図示しないアクセルペダルの運転者による踏み込み量を測定するアクセル開度センサ等の各種センサが備えられ、これらのセンサはそれぞれ電気配線を介してＥＣＵ５に接続され、その出力信号がＥＣＵ５に入力されるようになっている。ＥＣＵ５はマイクロコンピュータを主体として構成され、上記各種センサから入力される測定値に基づいて、内蔵するＲＯＭに記憶された各種の制御プログラムを実行することによって、スロットルバルブ４、第１ＶＳＶ１０６、第２ＶＳＶ２０６、吸気制御弁２１２、排気制御弁２１３の開度制御の他、燃料噴射制御やガソリンエンジンの場合の点火時期制御等の諸制御を行う。   The internal combustion engine 1 includes an air flow meter that measures the amount of air flowing into the intake passage 2, and a first pressure that measures the supercharging pressure by the first turbocharger 100 in the first branch intake passage 110 downstream from the first compressor 101. A supercharging pressure sensor, a second supercharging pressure sensor that measures the supercharging pressure by the second turbocharger 200 in the second branch intake passage 210 downstream from the second compressor 201, and a throttle opening that measures the opening of the throttle valve 4 A sensor, an intake pressure sensor for measuring the intake pressure in the surge tank, a water temperature sensor for measuring the coolant temperature of the internal combustion engine 1, a crank position sensor for outputting a signal each time the crankshaft of the internal combustion engine 1 rotates by a predetermined crank angle, not shown Various sensors such as an accelerator opening sensor that measures the amount of depression by the accelerator pedal driver. Are provided, these sensors are connected to the ECU 5 via respective electrical wires, and the output signal thereof are input to the ECU 5. The ECU 5 is mainly composed of a microcomputer, and executes various control programs stored in a built-in ROM based on measured values input from the various sensors, thereby enabling the throttle valve 4, the first VSV 106, the second VSV 206, In addition to opening control of the intake control valve 212 and the exhaust control valve 213, various controls such as fuel injection control and ignition timing control in the case of a gasoline engine are performed.

以上のような構成を有するツーステージツインターボチャージャを備えた内燃機関１においても、実施例１の場合と同様に、第１ターボチャージャ１００及び／又は第２ターボチャージャ２００が作動している時に、スロットルバルブ４が開弁状態から急速に閉弁されると、第１コンプレッサ１０１や第２コンプレッサ２０１によって加圧され、第１コンプレッサ１０１や第２コンプレッサ２０１から吐出される空気によって、第１コンプレッサ１０１より下流の第１分岐吸気通路１１０や第２コンプレッサ２０１より下流の第２分岐吸気通路２１０、又はスロットルバルブ４より上流の吸気通路２における圧力が急激に上昇してサージングが発生する場合がある。   In the internal combustion engine 1 including the two-stage twin turbocharger having the above-described configuration, as in the case of the first embodiment, when the first turbocharger 100 and / or the second turbocharger 200 is operating, When the throttle valve 4 is quickly closed from the open state, the first compressor 101 is pressurized by the first compressor 101 or the second compressor 201 and the air discharged from the first compressor 101 or the second compressor 201 is used. In some cases, surging occurs when the pressure in the first branch intake passage 110 downstream, the second branch intake passage 210 downstream from the second compressor 201, or the intake passage 2 upstream from the throttle valve 4 suddenly increases.

また、本実施例のツーステージツインターボチャージャでは、シングルターボモードで過給が行われている時に第２コンプレッサ２０１においてサージングが発生する可能性もある。すなわち、シングルターボモードにおいても、第２ターボチャージャ２００を低速で作動させておく助走制御が行われる場合がある。助走制御を行うことによって、シングルターボモードからツインターボモードへの移行時に第２タービン２０２の回転速度の立
ち上がりが速くなるので、ツインターボモードへの移行を円滑に行うことができる。 In the two-stage twin turbocharger of this embodiment, surging may occur in the second compressor 201 when supercharging is performed in the single turbo mode. That is, even in the single turbo mode, the run-up control in which the second turbocharger 200 is operated at a low speed may be performed. By performing the run-up control, the rise in the rotational speed of the second turbine 202 becomes faster at the time of transition from the single turbo mode to the twin turbo mode, so that the transition to the twin turbo mode can be performed smoothly.

ところが、シングルターボモードでは吸気制御弁２１２が閉弁されて第２分岐吸気通路２１０が閉塞されているので、助走制御によって低速で作動する第２コンプレッサ２０１から吐出される空気の行き場が無くなり、第２コンプレッサ２０１と吸気制御弁２１２との間の第２分岐吸気通路２１０における圧力が過剰に上昇する場合がある。その場合、第２コンプレッサ２０１においてサージングが発生する虞がある。   However, in the single turbo mode, since the intake control valve 212 is closed and the second branch intake passage 210 is closed, there is no place for the air discharged from the second compressor 201 that operates at low speed by the run-up control. 2 The pressure in the second branch intake passage 210 between the compressor 201 and the intake control valve 212 may increase excessively. In that case, surging may occur in the second compressor 201.

また、助走制御を行わない場合であっても、閉弁制御された排気制御弁２１３におけるわずかな排気の漏れに起因して第２ターボチャージャ２００が低速で作動してしまう場合がある。この場合にも、上記助走制御が行われた場合と同様に第２コンプレッサ２０１においてサージングが発生する可能性がある。   Even when the approach control is not performed, the second turbocharger 200 may operate at a low speed due to slight exhaust leakage in the exhaust control valve 213 that is controlled to close. In this case as well, surging may occur in the second compressor 201 as in the case where the above-described run-up control is performed.

これに対し、本実施例に係るターボチャージャの制御装置では、第１コンプレッサ１０１においてサージングが発生する条件が成立する場合には、第１ターボチャージャ１００による過給圧制御用の第１ＶＳＶ１０６を開放し、第１コンプレッサ１０１から吐出される高圧の空気を第１通路１０３及び第２通路１０４を経由して第１コンプレッサ１０１より上流の第１分岐吸気通路１１０に戻すようにした。また、第２コンプレッサ２０１においてサージングが発生する条件が成立する場合には、第２ターボチャージャ２００による過給圧制御用の第２ＶＳＶ２０６を開放し、第２コンプレッサ２０１から吐出される高圧の空気を第３通路２０３及び第４通路２０４を経由して第２コンプレッサ２０１より上流の第２分岐吸気通路２１０に戻すようにした。   On the other hand, in the turbocharger control device according to this embodiment, when the condition for generating surging is satisfied in the first compressor 101, the first VSV 106 for supercharging pressure control by the first turbocharger 100 is opened. The high-pressure air discharged from the first compressor 101 is returned to the first branch intake passage 110 upstream from the first compressor 101 via the first passage 103 and the second passage 104. In addition, when a condition for generating surging is established in the second compressor 201, the second VSV 206 for supercharging pressure control by the second turbocharger 200 is opened, and the high-pressure air discharged from the second compressor 201 is supplied to the second compressor 201. It was made to return to the 2nd branch intake passage 210 upstream from the 2nd compressor 201 via the 3 passages 203 and the 4th passage 204.

これにより、第１ターボチャージャ１００による過給圧制御用の装置の一部である第１通路１０３及び第２通路１０４が、第１コンプレッサ１０１においてサージングが発生する条件下ではサージング防止用の装置として機能することになる。また、第２ターボチャージャ２００による過給圧制御用の装置の一部である第３通路２０３及び第４通路２０４が、第２コンプレッサ２０１においてサージングが発生する条件下ではサージング防止用の装置として機能することになる。従って、過給圧制御用の装置とサージング防止用の装置とをそれぞれ別個に備える必要が無くなるので、搭載性やコストを向上させることができる。   As a result, the first passage 103 and the second passage 104, which are part of the device for controlling the supercharging pressure by the first turbocharger 100, serve as a device for preventing surging under conditions where surging occurs in the first compressor 101. Will work. Further, the third passage 203 and the fourth passage 204, which are part of the device for controlling the supercharging pressure by the second turbocharger 200, function as a device for preventing surging under the condition that surging occurs in the second compressor 201. Will do. Accordingly, it is not necessary to separately provide a supercharging pressure control device and a surging prevention device, so that mountability and cost can be improved.

ここで、第１コンプレッサ１０１や第２コンプレッサ２０１においてサージングが発生する条件は、実施例１の場合と同様、第１ターボチャージャ１００や第２ターボチャージャ２００が作動中にスロットルバルブ４が開弁状態から急激に閉弁される場合であり、具体的には加速中に急減速する場合や、シフトチェンジをする場合等である。   Here, the conditions under which surging occurs in the first compressor 101 and the second compressor 201 are the same as in the first embodiment, while the throttle valve 4 is open while the first turbocharger 100 and the second turbocharger 200 are operating. In particular, there are cases where the valve is suddenly closed, specifically when the vehicle is suddenly decelerated during acceleration, or when a shift change is made.

また、ツーステージツインターボチャージャの場合、上述のようにシングルターボモードで過給が行われている時に、第２コンプレッサ２０１においてサージングが発生する条件が成立する。この場合、第２ＶＳＶ２０６を開放した時に第３通路２０３及び第４通路３０４を通過する空気は、助走制御や排気制御弁２１３の漏れによって低速回転で作動する第２コンプレッサ２０１から吐出される空気であるので、その量は比較的少ない。よって、第３通路２０３及び第４通路２０４はその通路断面積が小さくてもエアバイパス通路として十分に機能する。第３通路２０３及び第４通路２０４の通路断面積を小さくすれば、第２ターボチャージャ２００による過給圧の変化に対する第２圧力室２０８に導入される圧力の変化の応答性が向上するので、第２ターボチャージャ２００による過給圧の制御応答性を向上させることができる。   Further, in the case of the two-stage twin turbocharger, the condition that surging occurs in the second compressor 201 is established when supercharging is performed in the single turbo mode as described above. In this case, the air that passes through the third passage 203 and the fourth passage 304 when the second VSV 206 is opened is air that is discharged from the second compressor 201 that operates at low speed rotation due to the run-up control or the leakage of the exhaust control valve 213. So the amount is relatively small. Therefore, the third passage 203 and the fourth passage 204 sufficiently function as air bypass passages even if the passage cross-sectional area is small. If the cross-sectional areas of the third passage 203 and the fourth passage 204 are reduced, the responsiveness of the change in pressure introduced into the second pressure chamber 208 to the change in supercharging pressure by the second turbocharger 200 is improved. The control response of the supercharging pressure by the second turbocharger 200 can be improved.

ここで、ＥＣＵ５によって実行される上述のターボチャージャ制御の具体的な実行手順について、図４に基づいて説明する。図４は本実施例のターボチャージャ制御ルーチンを
示すフローチャートである。このルーチンはＥＣＵ５によって実行されるプログラムとしてＥＣＵ５のＲＯＭに記憶され、内燃機関１の稼働中ＥＣＵ５によって所定間隔毎に繰り返し実行される。なお、スロットルバルブ４が急閉される場合のサージング防止制御については実施例１で説明した制御と同様であるので、ここではシングルターボモードで過給が行われている時のサージング防止制御に限って説明する。 Here, a specific execution procedure of the above-described turbocharger control executed by the ECU 5 will be described with reference to FIG. FIG. 4 is a flowchart showing a turbocharger control routine of this embodiment. This routine is stored in the ROM of the ECU 5 as a program executed by the ECU 5, and is repeatedly executed at predetermined intervals by the ECU 5 during operation of the internal combustion engine 1. Since the surging prevention control when the throttle valve 4 is suddenly closed is the same as the control described in the first embodiment, it is limited to the surging prevention control when supercharging is performed in the single turbo mode. I will explain.

まず、ステップＳ４０１において、ＥＣＵ５は、内燃機関１の運転状態を検出する。例えば、クランクポジションセンサの出力信号に基づいて内燃機関１の機関回転数を算出するとともに、アクセル開度センサの出力信号に基づいて内燃機関１の機関負荷を算出する。   First, in step S401, the ECU 5 detects the operating state of the internal combustion engine 1. For example, the engine speed of the internal combustion engine 1 is calculated based on the output signal of the crank position sensor, and the engine load of the internal combustion engine 1 is calculated based on the output signal of the accelerator opening sensor.

次に、ステップＳ４０２において、ＥＣＵ５は、ステップＳ４０１において検出した運転状態に基づいて、シングルターボモード又はツインターボモードのいずれかにターボモードを決定する。   Next, in step S402, the ECU 5 determines the turbo mode as either the single turbo mode or the twin turbo mode based on the operating state detected in step S401.

ステップＳ４０３において、ステップＳ４０３において決定されたターボモードがシングルターボモードであるか否かを判定する。ステップＳ４０３において肯定判定された場合、ＥＣＵ５はステップＳ４０４に進む。一方、ステップＳ４０３において否定判定された場合、ＥＣＵ５はステップＳ４０５に進む。   In step S403, it is determined whether or not the turbo mode determined in step S403 is a single turbo mode. If an affirmative determination is made in step S403, the ECU 5 proceeds to step S404. On the other hand, if a negative determination is made in step S403, the ECU 5 proceeds to step S405.

ステップＳ４０４において、ＥＣＵ５は、第２ＶＳＶ１０６を開放する。これにより、第２コンプレッサ２０１から吐出された空気が第３通路２０３及び第４通路２０４を経由して第２コンプレッサ２０１より上流の第２分岐吸気通路２１０に戻る。よって、シングルターボモードにおいて助走制御が行われたり、排気制御弁２１３において排気が漏れたりして第２ターボチャージャ２００が低速で作動した場合においても、第２コンプレッサ２０１と閉弁制御された吸気制御弁２１２との間の第２分岐吸気通路２１０の圧力が過剰に上昇することが抑制される。これにより、シングルターボモード時に第２コンプレッサ２０１においてサージングが発生することが抑制される。   In step S404, the ECU 5 opens the second VSV 106. As a result, the air discharged from the second compressor 201 returns to the second branch intake passage 210 upstream of the second compressor 201 via the third passage 203 and the fourth passage 204. Therefore, even when the second turbocharger 200 is operated at a low speed because the run-up control is performed in the single turbo mode or the exhaust gas leaks at the exhaust control valve 213, the intake control is controlled to be closed with the second compressor 201. An excessive increase in the pressure of the second branch intake passage 210 between the valve 212 and the valve 212 is suppressed. This suppresses occurrence of surging in the second compressor 201 during the single turbo mode.

ステップＳ４０５において、ＥＣＵ５は、通常のツインターボモードでの過給圧制御を行う。すなわち、第１ターボチャージャ１００及び第２ターボチャージャによる過給圧がそれぞれ内燃機関１の運転状態に応じて決定される目標過給圧となるように、第１ＶＳＶ１０６及び第２ＶＳＶ２０６の開度を制御する。この時、スロットルバルブ４が開弁状態から急速に閉弁されるような状況が生起した場合には、実施例１で説明したサージング防止制御と同様の制御を第１ＶＳＶ１０６及び／又は第２ＶＳＶ２０６に対して実行すればよい。   In step S405, the ECU 5 performs supercharging pressure control in the normal twin turbo mode. That is, the opening degrees of the first VSV 106 and the second VSV 206 are controlled so that the supercharging pressures by the first turbocharger 100 and the second turbocharger become the target supercharging pressures determined according to the operating state of the internal combustion engine 1, respectively. . At this time, when a situation occurs in which the throttle valve 4 is rapidly closed from the open state, the same control as the surging prevention control described in the first embodiment is performed on the first VSV 106 and / or the second VSV 206. Just execute.

上記ルーチンにおいてステップＳ４０３及びステップＳ４０４において行われる制御が本発明における第２リサーキュレーション制御であり、ステップＳ４０３〜ステップＳ４０５を実行するＥＣＵ５が、本発明における第２過給圧制御手段に相当する。   The control performed in step S403 and step S404 in the above routine is the second recirculation control in the present invention, and the ECU 5 that executes steps S403 to S405 corresponds to the second supercharging pressure control means in the present invention.

なお、以上述べた実施例は本発明を説明するための一例であって、本発明の本旨を逸脱しない範囲内において上記の実施形態には種々の変更を加え得る。例えば、上記実施例２では第１ターボチャージャ１００及び第２ターボチャージャ２００の双方の過給圧制御用の装置をサージング防止用の装置としても利用可能な構成を例示したが、第２ターボチャージャ２００の過給圧制御用の装置のみをサージング防止用の装置としても利用可能なように構成し、シングルターボモードでの第２ターボチャージャのサージングを防止するようにしても良い。上記各実施例は可能な限り組み合わせることができる。   The above-described embodiment is an example for explaining the present invention, and various modifications can be made to the above-described embodiment without departing from the spirit of the present invention. For example, in the second embodiment, the supercharging pressure control device of both the first turbocharger 100 and the second turbocharger 200 is exemplified as a device for preventing surging. Only the supercharging pressure control device may be configured to be used as a surging prevention device to prevent surging of the second turbocharger in the single turbo mode. The above embodiments can be combined as much as possible.

実施例１に係るターボチャージャの制御装置を適用するターボチャージャ付き内燃機関の吸気系及び排気系の概略構成を示す図である。1 is a diagram illustrating a schematic configuration of an intake system and an exhaust system of an internal combustion engine with a turbocharger to which a turbocharger control device according to a first embodiment is applied. 実施例１におけるターボチャージャ制御ルーチンを示すフローチャートである。4 is a flowchart illustrating a turbocharger control routine in the first embodiment. 実施例２に係るターボチャージャの制御装置を適用するターボチャージャ付き内燃機関の吸気系及び排気系の概略構成を示す図である。It is a figure which shows schematic structure of the intake system of the internal combustion engine with a turbocharger to which the control apparatus of the turbocharger which concerns on Example 2 is applied, and an exhaust system. 実施例２におけるターボチャージャ制御ルーチンを示すフローチャートである。6 is a flowchart showing a turbocharger control routine in the second embodiment. 従来技術のターボチャージャの制御装置が適用されたターボチャージャ付き内燃機関の吸気系及び排気系の概略構成を示す図である。It is a figure which shows schematic structure of the intake system and exhaust system of the internal combustion engine with a turbocharger to which the control apparatus of the turbocharger of the prior art was applied.

符号の説明Explanation of symbols

１ 内燃機関
２ 吸気通路
３ 排気通路
４ スロットルバルブ
５ ＥＣＵ
６ エアクリーナ
１０ ターボチャージャ
１１ コンプレッサ
１２ タービン
１５ ウェイストゲートバルブ
１６ ＶＳＶ
１７ アクチュエータ
１８ 圧力室
１９ 排気バイパス通路
１００ 第１ターボチャージャ
１０１ 第１コンプレッサ
１０２ 第１タービン
１０３ 第１通路
１０４ 第２通路
１０５ 第１ウェイストゲートバルブ
１０６ 第１ＶＳＶ
１０７ 第１アクチュエータ
１０８ 第１圧力室
１０９ 第１排気バイパス通路
１１０ 第１分岐吸気通路
１１１ 第１分岐排気通路
２００ 第２ターボチャージャ
２０１ 第２コンプレッサ
２０２ 第２タービン
２０３ 第３通路
２０４ 第４通路
２０５ 第２ウェイストゲートバルブ
２０６ 第２ＶＳＶ
２０７ 第２アクチュエータ
２０８ 第２圧力室
２０９ 第２排気バイパス通路
２１０ 第２分岐吸気通路
２１１ 第２分岐排気通路
２１２ 吸気制御弁
２１３ 排気制御弁
1 Internal combustion engine 2 Intake passage 3 Exhaust passage 4 Throttle valve 5 ECU
6 Air cleaner 10 Turbocharger 11 Compressor 12 Turbine 15 Wastegate valve 16 VSV
17 Actuator 18 Pressure chamber 19 Exhaust bypass passage 100 First turbocharger 101 First compressor 102 First turbine 103 First passage 104 Second passage 105 First waste gate valve 106 First VSV
107 first actuator 108 first pressure chamber 109 first exhaust bypass passage 110 first branch intake passage 111 first branch exhaust passage 200 second turbocharger 201 second compressor 202 second turbine 203 third passage 204 fourth passage 205 second 2 waste gate valve 206 2nd VSV
207 Second actuator 208 Second pressure chamber 209 Second exhaust bypass passage 210 Second branch intake passage 211 Second branch exhaust passage 212 Intake control valve 213 Exhaust control valve

Claims (4)

内燃機関の吸気通路に設けられるコンプレッサと前記内燃機関の排気通路に設けられるタービンとを有するターボチャージャと、
前記排気通路における前記タービンより上流と下流とを接続し前記タービンをバイパスする排気バイパス通路と、
前記排気バイパス通路を流れる排気の流量を調節するウェイストゲートバルブと、
圧力室を有し該圧力室に導入される圧力に応じて前記ウェイストゲートバルブの開度を調節するアクチュエータと、
前記圧力室と前記コンプレッサより下流の吸気通路とを接続する第１通路と、
前記圧力室と前記コンプレッサより上流の吸気通路とを接続する第２通路と、
前記第２通路の通路断面積を変更する制御弁と、
前記第１通路及び前記第２通路を介して前記圧力室に吸気の圧力を導入し、さらに、前記制御弁の開度を調節して前記圧力室に導入される圧力を調節することによって、前記ターボチャージャによる過給圧を制御する過給圧制御手段と、
を備え、
前記過給圧制御手段は、前記コンプレッサにおいてサージングが発生する所定の条件が成立する場合には、前記制御弁を開弁して、前記第１通路及び前記第２通路を介して前記コンプレッサより下流の吸気の少なくとも一部を前記コンプレッサより上流の吸気通路に戻すリサーキュレーション制御を行うことを特徴とするターボチャージャの制御装置。 A turbocharger having a compressor provided in an intake passage of the internal combustion engine and a turbine provided in an exhaust passage of the internal combustion engine;
An exhaust bypass passage connecting the upstream and downstream of the turbine in the exhaust passage to bypass the turbine;
A wastegate valve for adjusting the flow rate of the exhaust gas flowing through the exhaust bypass passage;
An actuator having a pressure chamber and adjusting the opening of the waste gate valve according to the pressure introduced into the pressure chamber;
A first passage connecting the pressure chamber and an intake passage downstream from the compressor;
A second passage connecting the pressure chamber and an intake passage upstream of the compressor;
A control valve for changing a cross-sectional area of the second passage;
By introducing the pressure of the intake air into the pressure chamber through the first passage and the second passage, and further adjusting the pressure introduced into the pressure chamber by adjusting the opening of the control valve, Supercharging pressure control means for controlling the supercharging pressure by the turbocharger;
With
The supercharging pressure control means opens the control valve when a predetermined condition for generating surging occurs in the compressor, and downstream of the compressor via the first passage and the second passage. The turbocharger control device performs recirculation control for returning at least a part of the intake air to the intake passage upstream of the compressor. 請求項１において、
前記コンプレッサより下流の吸気通路に設けられ該吸気通路の通路断面積を変更するスロットル弁を更に備え、
前記過給圧制御手段は、前記スロットル弁が開弁された状態から急閉される場合に前記リサーキュレーション制御を実行することを特徴とするターボチャージャの制御装置。 In claim 1,
A throttle valve that is provided in an intake passage downstream of the compressor and changes a cross-sectional area of the intake passage;
The turbocharger control device, wherein the supercharging pressure control means executes the recirculation control when the throttle valve is suddenly closed from the opened state. 内燃機関の吸気通路の途中で分岐して下流において合流する第１分岐吸気通路及び第２分岐吸気通路と、
内燃機関の排気通路の途中で分岐して下流において合流する第１分岐排気通路及び第２分岐排気通路と、
前記第１分岐吸気通路に設けられる第１コンプレッサと前記第１分岐排気通路に設けられる第１タービンとを有する第１ターボチャージャと、
前記第２分岐吸気通路に設けられる第２コンプレッサと前記第２分岐排気通路に設けられる第２タービンとを有する第２ターボチャージャと、
前記第２分岐排気通路における前記第２タービンより上流と下流とを接続し前記第２タービンをバイパスする第２排気バイパス通路と、
前記第２排気バイパス通路を流れる排気の流量を調節する第２ウェイストゲートバルブと、
第２圧力室を有し該第２圧力室に導入される圧力に応じて前記第２ウェイストゲートバルブの開度を調節する第２アクチュエータと、
前記第２圧力室と前記第２コンプレッサより下流の第２分岐吸気通路とを接続する第３通路と、
前記第２圧力室と前記第２コンプレッサより上流の第２分岐吸気通路とを接続する第４通路と、
前記第４通路の通路断面積を変更する第２制御弁と、
前記第３通路及び前記第４通路を介して前記第２圧力室に吸気の圧力を導入し、さらに、前記第２制御弁の開度を調節して前記第２圧力室に導入される圧力を調節することによって、戦記第２ターボチャージャによる過給圧を制御する第２過給圧制御手段と、
を備え、
前記第２過給圧制御手段は、前記第２コンプレッサにおいてサージングが発生する所定の第２条件が成立する場合には、前記第２制御弁を開弁して、前記第３通路及び前記第４通路を介して前記第２コンプレッサより下流の吸気の少なくとも一部を前記第２コンプレッサより上流の第２分岐吸気通路に戻す第２リサーキュレーション制御を行うことを特徴とするターボチャージャの制御装置。 A first branch intake passage and a second branch intake passage that branch in the middle of the intake passage of the internal combustion engine and merge downstream;
A first branch exhaust passage and a second branch exhaust passage branching in the middle of the exhaust passage of the internal combustion engine and joining downstream;
A first turbocharger having a first compressor provided in the first branch intake passage and a first turbine provided in the first branch exhaust passage;
A second turbocharger having a second compressor provided in the second branch intake passage and a second turbine provided in the second branch exhaust passage;
A second exhaust bypass passage connecting the upstream and downstream of the second turbine in the second branch exhaust passage and bypassing the second turbine;
A second wastegate valve that adjusts the flow rate of the exhaust gas flowing through the second exhaust bypass passage;
A second actuator that has a second pressure chamber and adjusts the opening of the second wastegate valve in accordance with the pressure introduced into the second pressure chamber;
A third passage connecting the second pressure chamber and a second branch intake passage downstream from the second compressor;
A fourth passage connecting the second pressure chamber and a second branch intake passage upstream of the second compressor;
A second control valve for changing a cross-sectional area of the fourth passage;
The pressure of intake air is introduced into the second pressure chamber through the third passage and the fourth passage, and the pressure introduced into the second pressure chamber is adjusted by adjusting the opening of the second control valve. A second boost pressure control means for controlling the boost pressure by the second turbocharger of war by adjusting;
With
The second supercharging pressure control means opens the second control valve when the predetermined second condition in which surging occurs in the second compressor is established, and the third passage and the fourth passage are opened. A turbocharger control device that performs second recirculation control for returning at least part of the intake air downstream of the second compressor to the second branch intake passage upstream of the second compressor via the passage. 請求項３において、
前記第２コンプレッサより下流の第２分岐吸気通路に設けられ該第２分岐吸気通路の通路断面積を変更する吸気制御弁と、
前記第２タービンより下流の第２分岐排気通路に設けられ該第２分岐排気通路の通路断面積を変更する排気制御弁と、
内燃機関の運転状態に応じて、前記吸気制御弁及び前記排気制御弁を閉弁して前記第１ターボチャージャのみを作動させて過給を行うシングルターボモードと、前記吸気制御弁及び前記排気制御弁を開弁して前記第１ターボチャージャ及び前記第２ターボチャージャの両方を作動させて過給を行うツインターボモードと、を切り替えるターボ制御手段と、を更に備え、
前記第２過給圧制御手段は、前記ターボ制御手段によってシングルターボモードで過給が行われている場合に前記第２リサーキュレーション制御を実行することを特徴とするターボチャージャの制御装置。
In claim 3,
An intake control valve that is provided in a second branch intake passage downstream of the second compressor and changes a passage sectional area of the second branch intake passage;
An exhaust control valve that is provided in a second branch exhaust passage downstream of the second turbine and changes a cross-sectional area of the second branch exhaust passage;
A single turbo mode in which the intake control valve and the exhaust control valve are closed and only the first turbocharger is operated to perform supercharging according to the operating state of the internal combustion engine, and the intake control valve and the exhaust control A turbo control means for switching between a twin turbo mode that opens a valve and operates both the first turbocharger and the second turbocharger to perform supercharging;
The turbocharger control device, wherein the second supercharging pressure control means executes the second recirculation control when supercharging is performed in a single turbo mode by the turbo control means.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9797320B2 (en) 2013-10-11 2017-10-24 Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. Engine system with intake bypass device
WO2020022212A1 (en) * 2018-07-27 2020-01-30 株式会社豊田自動織機 Supercharging system
JP2020186670A (en) * 2019-05-14 2020-11-19 株式会社豊田自動織機 Internal combustion engine system
CN114542273A (en) * 2020-11-25 2022-05-27 长城汽车股份有限公司 Surge control method, system, power equipment and vehicle

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05195798A (en) * 1992-01-21 1993-08-03 Toyota Motor Corp Deceleration air bypass valve control device of engine with supercharger
JPH06221174A (en) * 1993-01-26 1994-08-09 Mazda Motor Corp Supercharging pressure control device for engine with supercharger
JPH07332097A (en) * 1994-06-08 1995-12-19 Toyota Motor Corp Supercharge pressure feedback control device for internal combustion engine with supercharger
JP2004332613A (en) * 2003-05-07 2004-11-25 Honda Motor Co Ltd Air bypass valve control device for internal combustion engine with supercharger
JP2006057526A (en) * 2004-08-19 2006-03-02 Denso Corp Failure diagnosis device for internal combustion engine
JP3765972B2 (en) * 2000-08-02 2006-04-12 ダイハツ工業株式会社 Turbocharger supercharging pressure control method
JP2006152894A (en) * 2004-11-29 2006-06-15 Denso Corp Throttle control device of internal combustion engine with supercharger

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05195798A (en) * 1992-01-21 1993-08-03 Toyota Motor Corp Deceleration air bypass valve control device of engine with supercharger
JPH06221174A (en) * 1993-01-26 1994-08-09 Mazda Motor Corp Supercharging pressure control device for engine with supercharger
JPH07332097A (en) * 1994-06-08 1995-12-19 Toyota Motor Corp Supercharge pressure feedback control device for internal combustion engine with supercharger
JP3765972B2 (en) * 2000-08-02 2006-04-12 ダイハツ工業株式会社 Turbocharger supercharging pressure control method
JP2004332613A (en) * 2003-05-07 2004-11-25 Honda Motor Co Ltd Air bypass valve control device for internal combustion engine with supercharger
JP2006057526A (en) * 2004-08-19 2006-03-02 Denso Corp Failure diagnosis device for internal combustion engine
JP2006152894A (en) * 2004-11-29 2006-06-15 Denso Corp Throttle control device of internal combustion engine with supercharger

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9797320B2 (en) 2013-10-11 2017-10-24 Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. Engine system with intake bypass device
WO2020022212A1 (en) * 2018-07-27 2020-01-30 株式会社豊田自動織機 Supercharging system
JP2020186670A (en) * 2019-05-14 2020-11-19 株式会社豊田自動織機 Internal combustion engine system
CN114542273A (en) * 2020-11-25 2022-05-27 长城汽车股份有限公司 Surge control method, system, power equipment and vehicle

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