JP6540659B2 - 内燃機関の制御システム - Google Patents

Description

本発明は、過給機を備えた内燃機関の制御システムに関する。

内燃機関の排気通路に過給機のタービンが設置されている構成においては、該タービンを迂回するバイパス通路が該排気通路に設けられる。また、このバイパス通路には、タービンを通過する排気の流量を調整するために、該バイパス通路における排気の流路断面積を変更可能なウェイストゲートバルブ（以下、「ＷＧＶ」と称する場合もある。）が設けられる。

一方、特許文献１には、過給器を備えた内燃機関において、タービンをバイパスするバイパス通路と排気通路との合流部に排気通路切換バルブが設けられた構成が開示されている。そして、この特許文献１に記載の技術では、タービンより下流側且つバイパス通路と排気通路との合流部より下流側の排気通路に設けられた排気浄化触媒が不活性である時には、タービン側が全閉となりバイパス通路側が全開となるように排気通路切換バルブが制御されることで、排気の全量がタービンを通過することなく排気浄化触媒に導かれる。このような排気通路切換バルブの制御により、排気の全量が、熱容量の大きなタービンを迂回して排気浄化触媒に流入することになるため、排気浄化触媒の早期活性化が図られる。

特開２００１−０５００３８号公報

内燃機関の排気通路に過給機のタービンが設置されるとともに、該タービンを迂回するバイパス通路が該排気通路に設けられた構成においては、バイパス通路に設けられるＷＧＶに加え、タービンを通過する排気の流路断面積を変更可能なターボバイパスバルブ（以下、「ＴＢＶ」と称する場合もある。）が設けられる場合がある。この場合、ＴＢＶは、排気通路における、バイパス通路との分岐部とバイパス通路との合流部との間（すなわち、排気通路における、バイパス通路との上流側の接続部と下流側の接続部との間）に設置される。このような構成では、ＴＢＶの開度を調整することで、タービンを通過する排気の流路断面積を直接変更し、それによって、タービンを通過する排気の流量を制御することができる。したがって、ＴＢＶを全閉状態とすることで、タービンを通過する排気の流量を略ゼロとし、排気の略全量をバイパス通路を通して流通させることができる。

ここで、過給機を備えた内燃機関において、その運転状態が自然吸気領域から過給領域に移行する加速運転の際には、過給領域における目標機関負荷に応じた目標空気量まで吸入空気量をより速やかに増加させることで応答性を向上させることが望まれる。そこで、本発明は、過給機を備えた内燃機関であって、上記のようなＷＧＶおよびＴＢＶが設けられた構成において、該内燃機関の運転状態が自然吸気領域から過給領域に移行する加速運転時における応答性を向上させることを目的とする。

本発明に係る内燃機関の制御システムは、内燃機関の排気通路に設けられたタービンおよび該内燃機関の吸気通路に設けられたコンプレッサを具備する過給機と、前記タービンより上流で前記排気通路から分岐し、該タービンより下流で該排気通路に合流するバイパス通路と、前記バイパス通路に設置され、該バイパス通路における排気の流路断面積を変更可能なウェイストゲートバルブと、前記排気通路における、前記バイパス通路との分岐部と前記バイパス通路との合流部との間に設置され、前記タービンを通過する排気の流路断面積を変更可能なターボバイパスバルブと、前記内燃機関の吸気通路における前記コンプレッサよりも下流に設置され、該吸気通路における吸気の流路断面積を変更可能なスロットルバルブと、前記内燃機関の運転状態が、機関負荷が第１所定負荷以下の運転領域であって自然吸気運転を行う自然吸気領域から、機関負荷が前記第１所定負荷よりも高い運転領域であって過給運転を行う過給領域に移行する所定の加速要求があったときに、前記スロットルバルブの開度を該過給領域における目標スロットル開度に増大させるスロットル開度増大制御、前記ウェイストゲートバルブの開度を該過給領域における目標ＷＧＶ開度に減少させるＷＧＶ開度減少制御、および、前記ターボバイパスバルブの開度を該過給領域における目標ＴＢＶ開度に増大させるＴＢＶ開度増大制御を実行するバルブ制御部と、を備え、前記所定の加速要求があったときに、前記内燃機関の運転状態が、前記自然吸気領域における機関負荷が前記第１所定負荷よりも低い第２所定負荷以下の領域から前記過給領域に移行する場合は、前記バルブ制御部が、前記スロットル開度増大制御を実行した後で前記ＴＢＶ開度増大制御および前記ＷＧＶ開度減少制御を実行し、前記内燃機関の運転状態が、前記自然吸気領域における機関負荷が前記第２所定負荷より高い領域から前記過給領域に移行する場合は、前記バルブ制御部が、前記ＴＢＶ開度増大制御および前記ＷＧＶ開度減少制御を実行した後で前記スロットル開度増大制御を実行する。

本発明では、内燃機関の運転状態が自然吸気領域から過給領域に移行する所定の加速要求があったときには、バルブ制御部によって、吸入空気量を増加させるためのスロットル開度増大制御と、過給圧（スロットルバルブよりも上流側の吸気圧力）を上昇させるためのＷＧＶ開度減少制御およびＴＢＶ開度増大制御が実行される。なお、このときの、スロットル開度増大制御におけるスロットルバルブの目標開度である目標スロットル開度、ＷＧＶ開度減少制御におけるＷＧＶの目標開度である目標ＷＧＶ開度、および、ＴＢＶ開度増大制御におけるＴＢＶの目標開度である目標ＴＢＶ開度は、要求される過給領域での運転状態に基づいて設定される。そして、本発明では、所定の加速要求があったときにおいて、内燃機関の運転状態が自然吸気領域に属する時点の機関負荷に応じて、スロットル開度増大制御と、ＴＢＶ開度増大制御およびＷＧＶ開度減少制御との実行順序が変更される。

より詳しくは、本発明では、所定の加速要求があったときに、内燃機関の運転状態が、自然吸気領域における機関負荷が第１所定負荷よりも低い第２所定負荷以下の領域（以下、「第１自然吸気領域」と称する場合もある。）から過給領域に移行する場合は、バルブ制御部が、スロットル開度増大制御を実行した後で、ＴＢＶ開度増大制御およびＷＧＶ開度減少制御を実行する。内燃機関の運転状態が第１自然吸気領域に属するときは吸入空気量が比較的少ない。したがって、内燃機関から排出される排気の流量も比較的少ない。このような状態では、ＴＢＶの開度を増大させるとともにＷＧＶの開度を減少させることで、内燃機関から排出される排気のうちタービンを通過する排気の比率を増加させたとしても、過給圧が速やかには上昇し難い。そのため、内燃機関の運転状態が第１自然吸気領域に属するときは、ＴＢＶの開度を増大させるとともにＷＧＶの開度を減少させることで過給圧を上昇させた場合よりも、スロットルバルブの開度を増大させた方が、吸入空気量がより速やかに増加し易い。

したがって、内燃機関の運転状態が第１自然吸気領域から過給領域に移行する場合は、先ずスロットル開度増大制御を実行することで吸入空気量をある程度増加させてから、ＴＢＶ開度増大制御およびＷＧＶ開度減少制御を実行することで過給圧を上昇させた方が、ＴＢＶ開度増大制御およびＷＧＶ開度減少制御を先に実行しスロットル開度増大制御を後で実行する場合よりも、過給領域における目標機関負荷に応じた目標空気量まで吸入空気
量をより速やかに増加させることができる。

一方、本発明では、所定の加速要求があったときに、内燃機関の運転状態が、自然吸気領域における機関負荷が第２所定負荷より高い領域（以下、「第２自然吸気領域」と称する場合もある。）から過給領域に移行する場合は、バルブ制御部が、ＴＢＶ開度増大制御およびＷＧＶ開度減少制御を実行した後で、スロットル開度増大制御を実行する。内燃機関の運転状態が第２自然吸気領域に属するときは、すでにスロットルバルブの開度が比較的大きく吸入空気量も比較的多い。このような状態では、スロットルバルブの開度の増大量に対する吸入空気量の増加量の割合が小さい。つまり、スロットルバルブの開度を増大させても吸入空気量が速やかには増加し難い。また、内燃機関の運転状態が第２自然吸気領域に属するときは、吸入空気量が比較的多いため、内燃機関から排出される排気の流量も比較的多い。このような状態では、ＴＢＶの開度を増大させるとともにＷＧＶの開度を減少させることで、内燃機関から排出される排気のうちタービンを通過する排気の比率を増加させた場合、過給圧が速やかに上昇し易い。そのため、内燃機関の運転状態が第２自然吸気領域に属するときは、スロットルバルブの開度を増大させた場合よりも、ＴＢＶの開度を増大させるとともにＷＧＶの開度を減少させることで過給圧を上昇させた場合の方が、吸入空気量がより速やかに増加し易い。

したがって、内燃機関の運転状態が第２自然吸気領域から過給領域に移行する場合は、先ずＴＢＶ開度増大制御およびＷＧＶ開度減少制御を実行することで過給圧をある程度上昇させてから、スロットル開度増大制御を実行することで吸入空気量をさらに増加させた方が、スロットル開度増大制御を先に実行しＴＢＶ開度増大制御およびＷＧＶ開度減少制御を後で実行する場合よりも、過給領域における目標機関負荷に応じた目標空気量まで吸入空気量をより速やかに増加させることができる。

以上のように、本発明によれば、所定の加速要求があったときに、内燃機関の運転状態が自然吸気領域に属する時点での機関負荷に応じて、スロットル開度増大制御と、ＴＢＶ開度増大制御およびＷＧＶ開度減少制御との実行順序を変更することで、吸入空気量を目標空気量までより速やかに増加させることができる。したがって、内燃機関の運転状態が自然吸気領域から過給領域に移行する加速運転時における応答性を向上させることができる。

また、本発明では、所定の加速要求があったときに、内燃機関の運転状態が第１自然吸気領域から過給領域に移行する場合は、バルブ制御部が、ＷＧＶ開度減少制御において、ＷＧＶを一旦全閉状態とした後で該ＷＧＶの開度を目標ＷＧＶ開度に制御してもよい。ＷＧＶを全閉状態とすることで、過給圧を可及的速やかに上昇させることができる。そのため、ＷＧＶを一旦全閉状態とした後で該ＷＧＶの開度を目標ＷＧＶ開度に制御することで、過給圧を目標過給圧までより速やかに上昇させることができる。

なお、内燃機関の運転状態が第２自然吸気領域に属するときは、上述したように、吸入空気量が比較的多いため、内燃機関から排出される排気の流量も比較的多い。このような状態でＷＧＶを一旦全閉状態とすると、過給圧が一時的に過剰に上昇する虞がある。その結果、スロットルバルブの開度を増大させた際に、吸入空気量が一時的に過剰に上昇する虞がある。そのため、所定の加速要求があったときのＷＧＶ開度減少制御において、ＷＧＶの開度を目標ＷＧＶ開度に制御する前に該ＷＧＶを一旦全閉状態とするのは、内燃機関の運転状態が第２自然吸気領域から過給領域に移行する場合のみとしてもよい。

また、所定の加速要求があったときに、バルブ制御部がＴＢＶ開度増大制御およびＷＧＶ開度減少制御を実行する場合に、ＴＢＶの開度が増大する前にＷＧＶの開度が減少すると、排気通路におけるバイパス通路との分岐部よりも上流側の排気圧力が一時的に過剰に
上昇する虞がある。そこで、本発明においては、所定加速運転時においてバルブ制御部がＴＢＶ開度増大制御およびＷＧＶ開度減少制御を実行する場合、該バルブ制御部は、ＴＢＶ開度増大制御およびＷＧＶ開度減少制御を同時に実行するか、または、ＴＢＶ開度増大制御を実行した後でＷＧＶ開度減少制御を実行してもよい。これによれば、排気通路におけるバイパス通路との分岐部よりも上流側の排気圧力が過剰に上昇することを抑制することができる。

本発明によれば、過給機を備えた内燃機関であってＷＧＶおよびＴＢＶが設けられた構成において、該内燃機関の運転状態が自然吸気領域から過給領域に移行する加速運転時における応答性を向上させることができる。

実施例に係る内燃機関とその吸排気系の概略構成を示す図である。 実施例に係る、内燃機関の運転状態と、自然吸気領域および過給領域との相関を示す図である。 実施例に係る、目標過給圧とＷＧＶ開度との相関を示す図である。 実施例に係る、内燃機関の吸入空気量とスロットル開度との相関を示す図である。 実施例に係る、内燃機関の運転状態が第１自然吸気領域Ａから過給領域Ｃに移行する加速運転時における、アクセル開度、機関負荷、吸入空気量、過給圧、および各バルブの開度の推移を示すタイムチャートである。 実施例に係る、内燃機関の運転状態が第２自然吸気領域Ｂから過給領域Ｃに移行する加速運転時における、アクセル開度、機関負荷、吸入空気量、過給圧、および各バルブの開度の推移を示すタイムチャートである。 実施例に係る、内燃機関の運転状態が自然吸気領域Ａ，Ｂから過給領域Ｃに移行する加速運転時における、スロットルバルブ、ＴＢＶ、およびＷＧＶの基本制御フローを示すフローチャートである。 実施例に係る、第１加速制御の制御フローを示すフローチャートである。 実施例に係る、第２加速制御の制御フローを示すフローチャートである。

以下、本発明の具体的な実施形態について図面に基づいて説明する。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。

＜実施例＞
（概略構成）
以下、図面を用いて本発明の実施例について説明する。図１は、本実施例に係る内燃機関とその吸排気系の概略構成を示す図である。図１に示す内燃機関１は、４つの気筒２を含む気筒群を備えた火花点火式の内燃機関（ガソリンエンジン）である。内燃機関１には、各吸気ポートへ燃料を噴射する燃料噴射弁３が設けられている。なお、燃料噴射弁３は、各気筒２内へ直接燃料を噴射するように構成されてもよい。また、各気筒２には、筒内の混合気に着火するための図示しない点火プラグが取り付けられている。

内燃機関１は、インテークマニホールド４０およびエキゾーストマニホールド５０と接続されている。インテークマニホールド４０には吸気通路４が接続されている。この吸気通路４の途中には、排気のエネルギを駆動源として作動する過給機６のコンプレッサ６０が設けられている。また、コンプレッサ６０よりも下流の吸気通路４には、吸気と外気とで熱交換を行うインタークーラ４２が設けられている。そして、インタークーラ４２より
も下流の吸気通路４には、スロットルバルブ４１が設けられている。スロットルバルブ４１は、吸気通路４における吸気の流路断面積を変更することで、内燃機関１の吸入空気量を調整する。また、スロットルバルブ４１より上流の吸気通路４には圧力センサ４４が設けられている。圧力センサ４４は、スロットルバルブ４１より上流側の吸気の圧力（すなわち、過給圧）に応じた電気信号を出力する。また、コンプレッサ６０よりも上流の吸気通路４には、エアフローメータ４３が設けられている。エアフローメータ４３は、吸気通路４内を流れる吸気（空気）の量（質量）に応じた電気信号を出力する。

一方、排気通路５の途中には過給機６のタービン６１が設けられている。また、タービン６１よりも下流の排気通路５には排気浄化触媒５１が設けられている。なお、排気浄化触媒５１としては、酸化触媒や三元触媒を例示することができる。そして、排気通路５には、タービン６１を迂回するバイパス通路５２が設けられている。バイパス通路５２は、タービン６１よりも上流の排気通路５の分岐部５ｂから分岐し、タービン６１よりも下流且つ排気浄化触媒５１よりも上流の排気通路５の合流部５ｃに合流する。ここで、分岐部５ｂからタービン６１を経由して合流部５ｃに至る排気通路５をタービン側排気通路５ａと称する。そして、このタービン側排気通路５ａにおける分岐部５ｂとタービン６１との間にはターボバイパスバルブ（ＴＢＶ）５３が設けられている。また、バイパス通路５２にはウェイストゲートバルブ（ＷＧＶ）５４が設けられている。ＴＢＶ５３は、タービン側排気通路５ａを流れる排気（すなわち、タービン６１を通過する排気）の流路断面積を変更することでタービン６１を通過する排気の流量を調整する。ＷＧＶ５４は、バイパス通路５２における排気の流路断面積を変更することでバイパス通路５２を流れる排気の流量を調整する。なお、ＴＢＶ５３は、タービン側排気通路５ａにおけるタービン６１と合流部５ｃとの間に設けられてもよい。

そして、内燃機関１には電子制御ユニット（ＥＣＵ）１０が併設されている。ＥＣＵ１０は、内燃機関１の運転状態等を制御するユニットである。ＥＣＵ１０には、上記のエアフローメータ４３および圧力センサ４４に加え、クランクポジションセンサ１４、アクセルポジションセンサ１５等の各種センサが電気的に接続されている。クランクポジションセンサ１４は、内燃機関１の機関出力軸（クランクシャフト）の回転位置に相関する電気信号を出力するセンサである。アクセルポジションセンサ１５は、内燃機関１が搭載された車両のアクセルペダル１６の操作量（アクセル開度）に相関した電気信号を出力するセンサである。そして、これらのセンサの出力信号がＥＣＵ１０に入力される。ＥＣＵ１０は、クランクポジションセンサ１４の検出値に基づいて内燃機関１の機関回転速度を導出し、アクセルポジションセンサ１５の検出値に基づいて内燃機関１の機関負荷を導出する。また、ＥＣＵ１０は、エアフローメータ４３の検出値に基づいて内燃機関１から排出される排気の流量（すなわち、排気浄化触媒５１を通過する排気の流量）を推定する。

また、ＥＣＵ１０には、上記の各燃料噴射弁３、スロットルバルブ４１、ＴＢＶ５３、およびＷＧＶ５４等の各種機器が電気的に接続されている。ＥＣＵ１０は、上記のような各センサの検出値に基づいて、これら各種機器を制御する。つまり、スロットルバルブ４１、ＴＢＶ５３、およびＷＧＶ５４それぞれの開度はＥＣＵ１０によって制御される。なお、本実施例においては、ＥＣＵ１０が、本発明に係る「バルブ制御部」に相当する。

本実施例に係る内燃機関１においては、その運転状態に応じてスロットルバルブ４１、ＴＢＶ５３、およびＷＧＶ５４の開度が制御されることで、自然吸気運転と過給運転とが選択的に行われる。図２は、内燃機関１の運転状態と、自然吸気運転が行われる運転領域である自然吸気領域および過給運転が行われる運転領域である過給領域との相関を示す図である。図２において、横軸は内燃機関１の機関回転速度を表しており、縦軸は内燃機関１の機関負荷を表している。

図２において、線Ｌ１は、自然吸気領域と過給領域の境界となる第１所定負荷を表している。第１所定負荷は、自然吸気運転での最大機関負荷に相当する。つまり、機関負荷が第１所定負荷以下の領域Ａ，Ｂが自然吸気領域を示しており、機関負荷が第１所定負荷よりも高い領域Ｃが過給領域を示している。また、本実施例においては、自然吸気領域が、第１所定負荷よりも低い第２所定負荷（例えば、第１所定負荷の７０％程度の機関負荷）を境界として領域Ａと領域Ｂとに区分されている。図２においては、線Ｌ２が第２所定負荷を表している。ここで、自然吸気領域において機関負荷が第２所定負荷以下の領域である領域Ａを第１自然吸気領域とする。また、自然吸気領域において機関負荷が第２所定負荷よりも高い領域（過給領域Ｃに近い領域）である領域Ｂを第２自然吸気領域とする。

そして、内燃機関１の運転状態が自然吸気領域Ａ，Ｂに属するときは、ＷＧＶ５４が全開状態に制御されるとともに、ＴＢＶ５３の開度（以下、「ＴＢＶ開度」と称する場合もある。）およびスロットルバルブ４１の開度（以下「スロットル開度」と称する場合もある。）が要求される運転状態に応じた開度に制御されることで、自然吸気運転が行われる。例えば、内燃機関１の運転状態が第１自然吸気領域Ａに属しており、且つ、排気浄化触媒５１の温度が活性温度より低く該排気浄化触媒５１の暖機が要求されているときは、ＴＢＶ５３が全閉状態に制御される。これによれば、排気の全量が、熱容量の大きなタービン６１を迂回して排気浄化触媒５１に流入することになる。そのため、排気が有する熱エネルギにより排気浄化触媒５１の早期暖機を図ることができる。また、内燃機関１の機関負荷が第２自然吸気領域Ｂの上限負荷である第１所定負荷であるときは、ＷＧＶ５４、ＴＢＶ５３、およびスロットルバルブ４１のいずれも全開状態に制御される。一方で、内燃機関１の運転状態が過給領域Ｃに属するときは、スロットルバルブ４１およびＴＢＶ５３が全開状態に制御されるとともに、ＷＧＶ５４の開度（以下、「ＷＧＶ開度」と称する場合もある。）が全開よりも小さい開度であって目標過給圧に応じた開度に制御されることで、過給運転が行われる。図３は、目標過給圧とＷＧＶ開度との相関を示す図である。図３において、横軸は目標過給圧を表しており、縦軸はＷＧＶ開度を表している。図３に示すとおり、目標過給圧が大気圧よりも高い過給領域では、目標過給圧が高いほどＷＧＶ開度が小さくされる。

（加速運転時のバルブ制御）
ここで、内燃機関１の運転状態が自然吸気領域Ａ，Ｂから過給領域Ｃに移行する加速運転時における、スロットルバルブ４１、ＴＢＶ５３、およびＷＧＶ５４の開度制御について説明する。このような加速運転時においては、機関負荷を過給領域Ｃにおける目標機関負荷までより速やかに上昇させるべく、各バルブ４１，５３，５４の開度が制御される。

先ず、内燃機関１の運転状態が第１自然吸気領域Ａから過給領域Ｃに移行する加速運転時の各バルブ４１，５３，５４の開度制御について説明する。なお、以下においては、このときの加速運転時における各バルブ４１，５３，５４の開度制御を「第１加速制御」と称する場合もある。図４は、内燃機関１の吸入空気量とスロットル開度との相関を示す図である。図４において、横軸はスロットル開度を表しており、縦軸は内燃機関１の吸入空気量を表している。この図４に示すように、スロットル開度が比較的小さく吸入空気量が比較的少ない第１自然吸気領域Ａでは、スロットル開度の増大量に対する吸入空気量の増加量の割合が、第２自然吸気領域Ｂにおける該割合に比べて大きい。一方で、内燃機関１の運転状態が第１自然吸気領域Ａに属するときは、吸入空気量が比較的少ないために排気の流量も比較的少ない。この場合、ＴＢＶ５３を全開させるととともにＷＧＶ開度を減少させることで、内燃機関１から排出される排気のうちタービン６１を通過する排気の比率を増加させたとしても、タービン６１の回転速度が速やかには上がり難い。つまり、過給圧が速やかには上昇し難い。そのため、内燃機関１の運転状態が第１自然吸気領域Ａに属するときは、ＴＢＶ開度を増大させるとともにＷＧＶ開度を減少させることで過給圧を上昇させた場合よりも、スロットル開度を増大させた場合の方が、吸入空気量がより速やか
に増加し易い。

そこで、第１加速制御では、先ず、スロットル開度を増大させるスロットル開度増大制御によりスロットルバルブ４１を全開状態とすることで、吸入空気量をある程度まで増加させる。そして、吸入空気量がある程度まで増加してから、ＴＢＶ開度を増大させるＴＢＶ開度増大制御によりＴＢＶ５３を全開状態とするとともに、ＷＧＶ開度を減少させるＷＧＶ開度減少制御を実行することで、過給圧を上昇させる。このような順序で各バルブ４１，５３，５４の開度を制御することで、過給領域Ｃにおける目標機関負荷に応じた目標空気量まで吸入空気量をより速やかに増加させることができる。したがって、機関負荷を過給領域Ｃにおける目標機関負荷までより速やかに上昇させることができる。

以下、第１加速制御における各バルブ４１，５３，５４の開度制御の詳細について図５に基づいて説明する。図５は、内燃機関１の運転状態が第１自然吸気領域Ａから過給領域Ｃに移行する加速運転時における、アクセル開度、機関負荷、吸入空気量、過給圧、および各バルブ４１，５３，５４の開度の推移を示すタイムチャートである。図５においては、実線が本実施例に係る第１加速制御を実行したときの各パラメータの推移を示している。また、図５において、破線は、第１加速制御とは異なり、スロットル開度増大制御と、ＴＢＶ開度増大制御と、ＷＧＶ開度減少制御とを同時に実行した場合の各パラメータの推移を示している。また、図５の機関負荷、吸入空気量、過給圧における一点鎖線は、それぞれ、目標機関負荷、目標空気量、目標過給圧の推移を示している。

図５における時間ｔ１以前においては、内燃機関１の運転状態が第１自然吸気領域Ａに属している。このとき、スロットル開度およびＴＢＶ開度は内燃機関１の運転状態に応じた開度に制御されている。また、ＷＧＶ５４は全開状態に制御されている。そして、時間ｔ１において、アクセルポジションセンサ１５によって検出されるアクセル開度が増大し、加速運転が要求される。これによって、目標機関負荷Ｌｅｔが第１所定負荷Ｌｅ１よりも高くなる。つまり、目標機関負荷Ｌｅｔが過給領域Ｃに移行する。これに伴い、目標空気量Ａｉｎｔおよび目標過給圧Ｐｉｎｔも過給領域における目標機関負荷Ｌｅｔに対応する値まで増加する。

そして、第１加速制御では、時間ｔ１において、スロットルバルブ４１が全開状態に制御される。このスロットル開度の増大により、時間ｔ１から吸入空気量が徐々に増加するとともに機関負荷も徐々に増加する。その後、時間ｔ２において、吸入空気量が、第１所定負荷Ｌｅ１に対応する第１所定空気量Ａｉｎ１より小さい所定空気量閾値Ａｉｎａ（例えば、第１所定空気量Ａｉｎ１の８０％）に達すると、ＴＢＶ５３が全閉状態から全開状態に制御される。

ただし、時間ｔ２ではＷＧＶ５４は全開状態に維持される。そのため、時間ｔ２の直後は過給圧がほとんど上昇しない。したがって、時間ｔ２の後に吸入空気量が第１所定空気量Ａｉｎ１に達すると、一時的に吸入空気量が該第１所定空気量Ａｉｎ１に維持される。また、時間ｔ２の後に機関負荷が第１所定負荷Ｌｅ１に達すると、一時的に機関負荷が該第１所定負荷Ｌｅ１に維持される。そして、時間ｔ２から所定期間ｄｔが経過した時間ｔ３において、ＷＧＶ５４が、全開状態から一旦全閉状態に制御される。時間ｔ３において、吸入空気量が第１所定空気量Ａｉｎ１まで達している状態でＷＧＶ５４が全閉状態に制御されることで、排気のエネルギによりタービン６１の回転速度が速やかには上昇する。したがって、時間ｔ３から過給圧が急上昇する。この過給圧の急上昇に伴い、吸入空気量および機関負荷も急上昇する。

そして、急上昇した過給圧が、時間ｔ４において、目標過給圧Ｐｉｎｔよりも低い第１所定過給圧閾値Ｐｉｎａ１（例えば、目標過給圧Ｐｉｎｔの９０％）に達すると、ＷＧＶ
５４が開弁され、その開度が目標過給圧Ｐｉｎｔに対応した目標ＷＧＶ開度Ｄｗｇｖｔに制御される。これにより、時間ｔ５において、過給圧、吸入空気量、および機関負荷が、それぞれ、過給領域Ｃにおける、目標過給圧Ｐｉｎｔ、目標空気量Ａｉｎｔ、および目標機関負荷Ｌｅｔとなる。

上記のように、内燃機関１の運転状態が第１自然吸気領域Ａから過給領域Ｃに移行する場合は、先ずスロットル開度増大制御を実行することで吸入空気量をある程度増加させてから、ＴＢＶ開度増大制御およびＷＧＶ開度減少制御を実行することで過給圧を上昇させた方が、ＴＢＶ開度増大制御およびＷＧＶ開度減少制御を先に実行しスロットル開度増大制御を後で実行する場合よりも、機関負荷を過給領域Ｃにおける目標機関負荷Ｌｅｔまでより速やかに増加させることができる。

また、図５において破線で示すように、時間ｔ１において、スロットルバルブ４１を全開状態に制御するのと同時に、ＴＢＶ５３を全開状態に制御し且つＷＧＶ開度を目標ＷＧＶ開度Ｄｗｇｖｔまで減少させた場合、時間ｔ１後において、ＷＧＶ５４を全開状態に維持した場合（図５における実線）に比べて排気通路５における分岐部５ｂよりも上流側の排気圧力が高くなる。その結果、気筒２内に吸気が流入し難くなる。そのため、スロットルバルブ４１を全開状態に制御していたとしても吸入空気量が速やかには増加し難くなる。したがって、時間ｔ１以降における吸入空気量の増加速度が、本実施例に係る第１加速制御のようにＷＧＶ５４を全開状態に維持したままでスロットルバルブ４１を全開状態に制御した場合に比べて小さくなる。また、時間ｔ１においてＷＧＶ開度を目標ＷＧＶ開度Ｄｗｇｖｔまで減少させたとしても、吸入空気量がある程度増加するまでは過給圧がほとんど上昇しない。そのため、過給圧が上昇し始めるまでに時間がかかることになる。その結果、吸入空気量が過給領域Ｃにおける目標空気量Ａｉｎｔに達するととともに、機関負荷を過給領域Ｃにおける目標機関負荷Ｌｅｔに達するまでにも時間がかかることになる。したがって、本実施例に係る第１加速制御によれば、時間ｔ１において、スロットルバルブ４１を全開状態に制御するのと同時に、ＴＢＶ５３を全開状態に制御し且つＷＧＶ開度を目標ＷＧＶ開度Ｄｗｇｖｔまで減少させた場合と比べても、機関負荷を過給領域Ｃにおける目標機関負荷Ｌｅｔまでより速やかに増加させることができる。

なお、上述したように、本実施例に係る第１加速制御では、時間ｔ２においてＴＢＶ５３を全開状態に制御し、時間ｔ２から所定期間ｄｔ経過後の時間ｔ３においてＷＧＶ５４を全閉状態に制御する。つまり、ＴＢＶ開度増大制御の後でＷＧＶ開度減少制御を実行する。しかしながら、これらの制御の実行順序はこの順序に限られるものではない。ただし、ＴＢＶ開度が増大する前にＷＧＶ開度が減少すると、排気通路５における分岐部５ｂよりも上流側の排気圧力が一時的に過剰に上昇する虞がある。このような排気圧力の過剰な上昇を抑制するという観点からすると、第１加速制御においては、上述したようにＴＢＶ開度増大制御の後でＷＧＶ開度減少制御を実行するか、または、ＴＢＶ開度増大制御とＷＧＶ開度減少制御とを同時に実行するのが好ましい。

また、上述したように、本実施例に係る第１加速制御では、時間ｔ３において、ＷＧＶ５４を一旦全閉状態に制御し、その後、過給圧が第１所定過給圧閾値Ｐｉｎａ１に達した時間ｔ４において、ＷＧＶ開度を目標ＷＧＶ開度Ｄｗｇｖｔに制御する。しかしながら、第１加速制御においては、時間ｔ３の時点で、ＷＧＶ開度を目標ＷＧＶ開度Ｄｗｇｖｔに制御してもよい。この場合でも、時間ｔ３以降において過給圧を目標過給圧Ｐｉｎｔまで上昇させることができる。ただし、時間ｔ３においてＷＧＶ５４を一旦全閉状態に制御することで、過給圧を可及的速やかに上昇させることができる。その結果、機関負荷を過給領域Ｃにおける目標機関負荷Ｌｅｔまでより速やかに増加させることが可能となる。

次に、内燃機関１の運転状態が第２自然吸気領域Ｂから過給領域Ｃに移行する加速運転
時の各バルブ４１，５３，５４の開度制御について説明する。なお、以下においては、このときの加速運転時における各バルブ４１，５３，５４の開度制御を「第２加速制御」と称する場合もある。図４に示すように、スロットル開度が比較的大きく吸入空気量が比較的多い第２自然吸気領域Ｂでは、スロットル開度の増大量に対する吸入空気量の増加量の割合が、第１自然吸気領域Ａにおける該割合に比べて小さい。一方で、内燃機関１の運転状態が第２自然吸気領域Ｂに属するときは、吸入空気量が比較的多いために排気の流量も比較的多い。この場合、ＴＢＶ５３を全開させるととともにＷＧＶ開度を減少させることで、内燃機関１から排出される排気のうちタービン６１を通過する排気の比率を増加さると、タービン６１の回転速度が速やかに上がり易い。つまり、過給圧が速やかに上昇し易い。そのため、内燃機関１の運転状態が第２自然吸気領域Ｂに属するときは、スロットル開度を増大させるよりも、ＴＢＶ開度を増大させるとともにＷＧＶ開度を減少させることで過給圧を上昇させた方が、吸入空気量がより速やかに増加し易い。

そこで、第２加速制御では、先ず、ＴＢＶ開度を増大させるＴＢＶ開度増大制御によりＴＢＶ５３を全開状態とするとともに、ＷＧＶ開度を減少させるＷＧＶ開度減少制御を実行することで、過給圧をある程度まで上昇させる。そして、過給圧をある程度まで増加させた後で、スロットル開度を増大させるスロットル開度増大制御によりスロットルバルブ４１を全開状態とすることで、吸入空気量をさらに増加させる。このような順序で各バルブ４１，５３，５４の開度を制御することで、過給領域Ｃにおける目標機関負荷に応じた目標空気量まで吸入空気量をより速やかに増加させることができる。したがって、機関負荷を過給領域Ｃにおける目標機関負荷までより速やかに上昇させることができる。

以下、第２加速制御における各バルブ４１，５３，５４の開度制御の詳細について図６に基づいて説明する。図６は、内燃機関１の運転状態が第２自然吸気領域Ｂから過給領域Ｃに移行する加速運転時における、アクセル開度、機関負荷、吸入空気量、過給圧、および各バルブ４１，５３，５４の開度の推移を示すタイムチャートである。図６においては、実線が本実施例に係る第２加速制御を実行したときの各パラメータの推移を示している。また、図６において、破線は、第２加速制御とは異なり、スロットル開度増大制御とＷＧＶ開度減少制御とを同時に実行した場合の各パラメータの推移を示している。また、図６の機関負荷、吸入空気量、過給圧における一点鎖線は、それぞれ、目標機関負荷、目標空気量、目標過給圧の推移を示している。

図６における時間ｔ６以前においては、内燃機関１の運転状態が第２自然吸気領域Ｂに属している。このとき、スロットル開度およびＴＢＶ開度は内燃機関１の運転状態に応じた開度に制御されている。また、ＷＧＶ５４は全開状態に制御されている。なお、このときのスロットル開度は、内燃機関１の運転状態が第１自然吸気領域Ａに属しているときのスロットル開度（すなわち、図５における時間ｔ１以前のスロットル開度）よりも大きい。また、このときのＴＢＶ開度は、内燃機関１の運転状態が第１自然吸気領域Ａに属しているときのＴＢＶ開度（すなわち、図５における時間ｔ１以前のＴＢＶ開度）よりも大きい。そして、時間ｔ６において、アクセルポジションセンサ１５によって検出されるアクセル開度が増大し、加速運転が要求される。これによって、目標機関負荷Ｌｅｔが第１所定負荷Ｌｅ１よりも高くなる。つまり、目標機関負荷Ｌｅｔが過給領域Ｃに移行する。これに伴い、目標空気量Ａｉｎｔおよび目標過給圧Ｐｉｎｔも過給領域における目標機関負荷Ｌｅｔに対応する値まで増加する。

そして、第２加速制御では、時間ｔ６において、ＴＢＶ５３が全開状態に制御される。ただし、時間ｔ６ではＷＧＶ５４は全開状態に維持される。そのため、時間ｔ６の直後は過給圧がほとんど上昇しない。したがって、時間ｔ６の直後においては、吸入空気量および機関負荷もほとんど上昇しない。そして、時間ｔ６から所定期間ｄｔが経過した時間ｔ７において、ＷＧＶ開度が小さくされ、過給領域における目標過給圧Ｐｉｎｔに対応した
目標ＷＧＶ開度Ｄｗｇｖｔに制御される。このとき、吸入空気量が比較的多い状態（すなわち、内燃機関１から排出される排気の流量が比較的多い状態）で、ＷＧＶ開度が目標ＷＧＶ開度Ｄｗｇｖｔまで小さくされるため、排気のエネルギによりタービン６１の回転速度が速やかに上昇する。したがって、時間ｔ７から過給圧が急上昇する。この過給圧の急上昇に伴い、吸入空気量および機関負荷も時間ｔ７から急上昇する。

そして、急上昇した過給圧が、時間ｔ８において、目標過給圧Ｐｉｎｔよりも低い第２所定過給圧閾値Ｐｉｎａ２（例えば、目標過給圧Ｐｉｎｔの８０％）に達すると、スロットルバルブ４１が全開状態に制御される。これにより、時間ｔ９において、過給圧が過給領域Ｃにおける目標過給圧Ｐｉｎｔとなり、その後、時間ｔ１０において、吸入空気量および機関負荷が、それぞれ、過給領域Ｃにおける目標空気量Ａｉｎｔおよび目標機関負荷Ｌｅｔとなる。

上記のように、内燃機関１の運転状態が第２自然吸気領域Ｂから過給領域Ｃに移行する場合は、先ずＴＢＶ開度増大制御およびＷＧＶ開度減少制御を実行することで過給圧をある程度上昇させてから、スロットル開度増大制御を実行することで吸入空気量をさらに増加させた方が、スロットル開度増大制御を先に実行しＴＢＶ開度増大制御およびＷＧＶ開度減少制御を後で実行する場合よりも、機関負荷を過給領域Ｃにおける目標機関負荷Ｌｅｔまでより速やかに増加させることができる。

また、図６において破線で示すように、時間ｔ７において、ＷＧＶ開度を目標ＷＧＶ開度Ｄｗｇｖｔに制御するのと同時にスロットルバルブ４１を全開状態に制御した場合、過給圧の上昇に応じてインテークマニホールド４０内の吸気圧力も上昇することになる。そのため、図６の過給圧における破線で示すように、仮に、時間ｔ７においてＷＧＶ開度減少制御が実行されることで過給圧が上昇し、該過給圧が一時的に目標過給圧Ｐｉｎｔよりも高くなるオーバーシュートが生じた場合、それに伴ってインテークマニホールド４０内の吸気圧力が上昇することで、図６の吸入空気量における破線で示すように、吸入空気量も一時的に目標空気量Ａｉｎｔを超えてオーバーシュートしてしまう虞がある。このような場合、機関負荷も一時的に目標機関負荷Ｌｅｔを超えてオーバーシュートしてしまうことになる。このような吸入空気量および機関負荷の過剰な上昇を抑制するためには、過給圧のオーバーシュートが生じた際に、スロットルバルブ４１の開度を一時的に減少させることでインテークマニホールド４０内の吸気圧力の上昇を抑制する必要がある。つまり、時間ｔ７において一旦全開状態に制御したスロットルバルブ４１の開度を、その後に一時的に減少させる必要が生じる。この場合、時間ｔ７においてＴＢＶ開度増大制御およびＷＧＶ開度減少制御の実行と同時にスロットル開度増大制御を実行したとしても、その後、さらにスロットルバルブ４１の開度を変更することになるため、スロットルバルブ４１の制御性が悪化することになる。また、この場合、吸入空気量を目標空気量Ａｉｎｔに収束させるためにスロットルバルブ４１の開度の変更を繰り返すことが必要となる場合もある。この場合、吸入空気量が目標空気量Ａｉｎｔに収束するまでに時間がかかることになる。その結果、機関負荷が過給領域Ｃにおける目標機関負荷Ｌｅｔに収束するまでに時間がかかることになる。これに対し、本実施例に係る第２加速制御では、ＷＧＶ開度を目標ＷＧＶ開度Ｄｗｇｖｔに減少させた時点（すなわち、図６における時間ｔ７）の直後においては、スロットル開度は増大されずに中間開度に維持されている。そのため、仮に、ＷＧＶ開度減少制御が実行されることで過給圧のオーバーシュートが生じたとしても、スロットルバルブ４１が全開状態に制御されているときに比べてインテークマニホールド４０内の吸気圧力は上昇し難い。したがって、過給圧のオーバーシュートが生じたとしても吸入空気量が増加し難いため、吸入空気量および機関負荷のオーバーシュートが生じるのを抑制することができる。よって、本実施例に係る第２加速制御によれば、スロットルバルブ４１の制御性の悪化を伴うことなく、機関負荷を過給領域Ｃにおける目標機関負荷Ｌｅｔにより速やかに制御することができる。

なお、上述したように、本実施例に係る第２加速制御では、時間ｔ６においてＴＢＶ５３を全開状態に制御し、時間ｔ６から所定期間ｄｔ経過後の時間ｔ７においてＷＧＶ開度を目標ＷＧＶ開度Ｄｗｇｖｔに制御する。つまり、第１加速制御と同様、ＴＢＶ開度増大制御の後でＷＧＶ開度減少制御を実行する。しかしながら、第２加速制御においても、これらの制御の実行順序はこの順序に限られるものではない。ただし、第１加速制御の場合と同様、ＴＢＶ開度が増大する前にＷＧＶ開度が減少すると、排気通路５における分岐部５ｂよりも上流側の排気圧力が一時的に過剰に上昇する虞がある。このような排気圧力の過剰な上昇を抑制するという観点からすると、第２加速制御においても、上述したようにＴＢＶ開度増大制御の後でＷＧＶ開度減少制御を実行するか、または、ＴＢＶ開度増大制御とＷＧＶ開度減少制御とを同時に実行するのが好ましい。

また、上述した第１加速制御においては、過給圧を可及的速やかに上昇させるべくＷＧＶ５４を一旦全閉状態に制御した後で、その開度を目標ＷＧＶ開度Ｄｗｇｖｔに制御した。ただし、内燃機関１の運転状態が第２自然吸気領域Ｂに属する場合、図６における時間ｔ７の時点ですでに吸入空気量が比較的多い状態（すなわち、内燃機関１から排出される排気の流量が比較的多い状態）となっている。このような状態の下でＷＧＶ５４を全閉状態に制御すると、過給圧のオーバーシュートが生じる虞がある。そのため、過給圧のオーバーシュートを抑制するという観点からすると、第２加速制御におけるＷＧＶ開度減少制御は、ＷＧＶ５４を一旦全閉状態とすることなく、その開度を目標ＷＧＶ開度Ｄｗｇｖｔに制御するのが好ましい。

（制御フロー）
以下、本実施例に係る、内燃機関１の運転状態が自然吸気領域Ａ，Ｂから過給領域Ｃに移行する加速運転時における、スロットルバルブ４１、ＴＢＶ５３、およびＷＧＶ５４の制御フローについて図７から９に基づいて説明する。図７は、当該バルブ制御の基本制御フローを示すフローチャートである。図８は、図７に示すフローチャートのＳ１０３において実行される第１加速制御の制御フローを示すフローチャートである。図９は、図７に示すフローチャートのＳ１０４において実行される第２加速制御の制御フローを示すフローチャートである。これらのフローは、ＥＣＵ１０に予め記憶されており、ＥＣＵ１０のプロセッサーにより実行される。

図７に示すフローにおいては、先ずＳ１０１において、アクセルポジションセンサ１５の検出値に基づき、内燃機関１の運転状態が自然吸気領域Ａ，Ｂから過給領域に移行する加速要求があったか否か（すなわち、目標機関負荷が第１所定負荷Ｌｅ１以下の値から第１所定負荷Ｌｅ１より大きい値に移行したか否か）が判別される。Ｓ１０１において否定判定された場合、本フローの実行が一旦終了される。この場合、各バルブ４１，５３，５４の開度は、それぞれ、本フローとは異なる制御フローが実行されることで、内燃機関１の運転状態に応じた開度に制御される。なお、各バルブ４１，５３，５４の開度と内燃機関１の運転状態との相関はマップまたは関数としてＥＣＵ１０に予め記憶されている。

一方、Ｓ１０１において肯定判定された場合、次にＳ１０２の処理が実行される。Ｓ１０２では、現時点（すなわち、内燃機関１の運転状態が自然吸気領域に属している時点）の機関負荷Ｌｅが第２所定負荷Ｌｅ２以下であるか否かが判別される。Ｓ１０２において肯定判定された場合、内燃機関１の運転状態が第１自然吸気領域Ａに属している状態で、その運転状態が過給領域Ｃに移行する加速運転の要求があったと判断できる。この場合、次にＳ１０３において、図８に示す第１加速制御の制御フローが実行される。

図８に示す第１加速制御の制御フローでは、先ずＳ２０１において、スロットルバルブ４１か全開状態に制御される。次に、Ｓ２０２において、エアフローメータ４３によって
検出される吸入空気量Ａｉｎが所定空気量閾値Ａｉｎａ以上に上昇したか否かが判別される。Ｓ２０２において否定判定された場合、該Ｓ２０２の処理が再度実行される。

一方、Ｓ２０２において肯定判定された場合、次にＳ２０３において、ＴＢＶ５３が全開状態に制御される。次に、Ｓ２０４において、Ｓ２０３でＴＢＶ５３が全開状態に制御されてから所定期間ｄｔが経過したか否かが判別される。Ｓ２０４において否定判定された場合、該Ｓ２０４の処理が再度実行される。一方、Ｓ２０４において肯定判定された場合、次にＳ２０５において、ＷＧＶ５４が全閉状態に制御される。なお、所定期間ｄｔは、ＴＢＶ開度が増大する前にＷＧＶ開度が減少することで排気通路５における分岐部５ｂよりも上流側の排気圧力が一時的に過剰に上昇することを抑制できる期間として実験等に基づき予め設定されている。また、上述したように、第１加速制御においては、このような、排気通路５における分岐部５ｂよりも上流側の排気圧力の一時的な上昇が許容範囲内に収まるようであれば、Ｓ２０３において、ＴＢＶ５３が全開状態に制御されるのと同時に、ＷＧＶ５４が全閉状態に制御されてもよい。

Ｓ２０５の次にはＳ２０６の処理が実行される。Ｓ２０６においては、過給圧Ｐｉｎが第１所定過給圧閾値Ｐｉｎａ１以上に上昇したか否かが判別される。Ｓ２０６において否定判定された場合、該Ｓ２０６の処理が再度実行される。一方、Ｓ２０６において肯定判定された場合、次にＳ２０７において、ＷＧＶ開度が過給領域Ｃにおける目標ＷＧＶ開度Ｄｗｇｖｔに制御される。なお、上述したように、Ｓ２０５において、ＷＧＶ５４が一旦全閉状態に制御されることなく、ＷＧＶ開度が過給領域Ｃにおける目標ＷＧＶ開度Ｄｗｇｖｔに制御されてもよい。その後、本フローの実行が終了されるとともに、図７に示すフローの実行も一旦終了される。

また、図７示すフローのＳ１０２において否定判定された場合、内燃機関１の運転状態が第２自然吸気領域Ｂに属している状態で、その運転状態が過給領域Ｃに移行する加速運転の要求があったと判断できる。この場合、次にＳ１０４において、図９に示す第２加速制御の制御フローが実行される。

図９に示す第２加速制御の制御フローでは、先ずＳ３０１において、ＴＢＶ５３が全開状態に制御される。次に、Ｓ３０２において、Ｓ３０１でＴＢＶ５３が全開状態に制御されてから所定期間ｄｔが経過したか否かが判別される。なお、ここでの所定期間ｄｔは、図８に示すフローのＳ２０４における所定期間ｄｔと同様である。Ｓ３０２において否定判定された場合、該Ｓ３０２の処理が再度実行される。一方、Ｓ３０２において肯定判定された場合、次にＳ３０３において、ＷＧＶ５４が過給領域Ｃにおける目標ＷＧＶ開度Ｄｗｇｖｔに制御される。なお、上述したように、第２加速制御においても、排気通路５における分岐部５ｂよりも上流側の排気圧力の一時的な上昇が許容範囲内に収まるようであれば、Ｓ３０１において、ＴＢＶ５３が全開状態に制御されるのと同時に、ＷＧＶ５４が過給領域Ｃにおける目標ＷＧＶ開度Ｄｗｇｖｔに制御されてもよい。

Ｓ３０３の次にはＳ３０４の処理が実行される。Ｓ３０４においては、過給圧Ｐｉｎが第２所定過給圧閾値Ｐｉｎａ２以上に上昇したか否かが判別される。Ｓ３０４において否定判定された場合、該Ｓ３０４の処理が再度実行される。一方、Ｓ３０４において肯定判定された場合、次にＳ３０５において、スロットルバルブ４１が全開状態に制御される。その後、本フローの実行が終了されるとともに、図７に示すフローの実行も一旦終了される。

上記フローによれば、内燃機関１の運転状態が第１自然吸気領域Ａから過給領域Ｃに移行する加速運転の場合は、先ずスロットル開度増大制御が実行され、その後で、ＴＢＶ開度増大制御およびＷＧＶ開度減少制御が実行されることになる。また、内燃機関１の運転
状態が第２自然吸気領域Ｂから過給領域Ｃに移行する加速運転の場合は、先ずＴＢＶ開度増大制御およびＷＧＶ開度減少制御が実行され、その後で、スロットル開度増大制御が実行されることになる。そして、このような実行順序で各バルブ４１，５３，５４の開度を制御することで、いずれの場合においても、機関負荷を過給領域Ｃにおける目標機関負荷Ｌｅｔまでより速やかに増加させることができる。したがって、内燃機関１の運転状態が自然吸気領域Ａ，Ｂから過給領域Ｃに移行する加速運転時における応答性を向上させることができる。

なお、上記実施例においては、スロットル開度増大制御を、スロットルバルブ４１を全開状態とする制御とし、ＴＢＶ開度増大制御を、ＴＢＶ５４を全開状態とする制御として説明した。つまり、スロットル開度増大制御における目標スロットル開度およびＴＢＶ開度増大制御における目標ＴＢＶ開度をいずれも全開とした。しかしながら、これらの目標開度は必ずしも全開でなくともよい。そして、これらの制御においては、各バルブ４１，５４の開度を、過給領域Ｃにおける目標スロットル開度および目標ＴＢＶ開度として予め定められた開度までそれぞれ増大させればよい。

１・・・内燃機関
４・・・吸気通路
５・・・排気通路
５ａ・・タービン側排気通路
６・・・過給機
１０・・ＥＣＵ
１５・・アクセルポジションセンサ
４０・・インテークマニホールド
４１・・スロットルバルブ
４３・・エアフローメータ
４４・・圧力センサ
５１・・排気浄化触媒
５２・・バイパス通路
５３・・ターボバイパスバルブ（ＴＢＶ）
５４・・ウェイストゲートバルブ（ＷＧＶ）
６０・・コンプレッサ
６１・・タービン

Claims (3)

1. 内燃機関の排気通路に設けられたタービンおよび該内燃機関の吸気通路に設けられたコンプレッサを具備する過給機と、
   前記タービンより上流で前記排気通路から分岐し、該タービンより下流で該排気通路に合流するバイパス通路と、
   前記バイパス通路に設置され、該バイパス通路における排気の流路断面積を変更可能なウェイストゲートバルブと、
   前記排気通路における、前記バイパス通路との分岐部と前記バイパス通路との合流部との間に設置され、前記タービンを通過する排気の流路断面積を変更可能なターボバイパスバルブと、
   前記内燃機関の吸気通路における前記コンプレッサよりも下流に設置され、該吸気通路における吸気の流路断面積を変更可能なスロットルバルブと、
   前記内燃機関の運転状態が、機関負荷が第１所定負荷以下の運転領域であって自然吸気運転を行う自然吸気領域から、機関負荷が前記第１所定負荷よりも高い運転領域であって過給運転を行う過給領域に移行する所定の加速要求があったときに、前記スロットルバルブの開度を該過給領域における目標スロットル開度に増大させるスロットル開度増大制御、前記ウェイストゲートバルブの開度を該過給領域における目標ＷＧＶ開度に減少させるＷＧＶ開度減少制御、および、前記ターボバイパスバルブの開度を該過給領域における目標ＴＢＶ開度に増大させるＴＢＶ開度増大制御を実行するバルブ制御部と、を備え、
   前記所定の加速要求があったときに、前記内燃機関の運転状態が、前記自然吸気領域における機関負荷が前記第１所定負荷よりも低い第２所定負荷以下の領域から前記過給領域に移行する場合は、前記バルブ制御部が、前記スロットル開度増大制御を実行した後で前記ＴＢＶ開度増大制御および前記ＷＧＶ開度減少制御を実行し、前記内燃機関の運転状態が、前記自然吸気領域における機関負荷が前記第２所定負荷より高い領域から前記過給領域に移行する場合は、前記バルブ制御部が、前記ＴＢＶ開度増大制御および前記ＷＧＶ開度減少制御を実行した後で前記スロットル開度増大制御を実行する内燃機関の制御システム。
2. 前記所定の加速要求があったときに、前記内燃機関の運転状態が、前記自然吸気領域における機関負荷が前記第２所定負荷以下の領域から前記過給領域に移行する場合は、前記バルブ制御部が、前記ＷＧＶ開度減少制御において、前記ウェイストゲートバルブを一旦
   全閉状態とした後で該ウェイストゲートバルブの開度を前記目標ＷＧＶ開度に制御する請求項１に記載の内燃機関の制御システム。
3. 前記所定の加速要求があったときに、前記バルブ制御部が前記ＴＢＶ開度増大制御および前記ＷＧＶ開度減少制御を実行する場合、該バルブ制御部は、前記ＴＢＶ開度増大制御および前記ＷＧＶ開度減少制御を同時に実行するか、または、前記ＴＢＶ開度増大制御を実行した後で前記ＷＧＶ開度減少制御を実行する請求項１または２に記載の内燃機関の制御システム。

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