ターボチャージャ付き内燃機関の制御装置
【課題】２つのバンク（気筒群）を有し、その各バンク毎にターボチャージャを設けたターボチャージャ付きエンジンにおいて、ターボチャージャの過回転を未然に防止することが可能な制御を実現する。
【解決手段】エンジンの運転状態が高負荷領域であるときに、各気筒群毎に設けられた２つのターボチャージャのコンプレッサ出口温度の温度差ΔＴが所定のつまり判定値α以上である場合に、吸気系（吸気通路）につまりが生じていると判定し、ＰＣＶ通路が設けられた側のターボチャージャの過回転を抑制する制御（第２ターボチャージャ５２の可変ノズルベーン機構（ＶＮ）５２４を開く制御）を行う。このような制御により、ＰＣＶ通路が設けられた側のターボチャージャの過回転を未然に防止することができる。
【解決手段】エンジンの運転状態が高負荷領域であるときに、各気筒群毎に設けられた２つのターボチャージャのコンプレッサ出口温度の温度差ΔＴが所定のつまり判定値α以上である場合に、吸気系（吸気通路）につまりが生じていると判定し、ＰＣＶ通路が設けられた側のターボチャージャの過回転を抑制する制御（第２ターボチャージャ５２の可変ノズルベーン機構（ＶＮ）５２４を開く制御）を行う。このような制御により、ＰＣＶ通路が設けられた側のターボチャージャの過回転を未然に防止することができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ターボチャージャ付き内燃機関の制御装置に関し、さらに詳しくは、２つのバンク（気筒群）を有し、その各バンク毎にターボチャージャが設けられたツインターボシステムの内燃機関の制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両等に搭載される内燃機関（以下、エンジンともいう）には、排気エネルギを利用したターボチャージャ（過給機）が装備されている。ターボチャージャは、一般に、エンジンの排気通路を流れる排気ガスによって回転するタービンホイールと、吸気通路内の空気を強制的にエンジンの燃焼室へと送り込むコンプレッサインペラと、これらタービンホイールとコンプレッサインペラとを連結する連結シャフトとを備えている。このような構造のターボチャージャにおいては、排気通路に配置のタービンホイールが排気ガスのエネルギによって回転し、これに伴って吸気通路に配置のコンプレッサインペラが回転することによって吸入空気が過給され、エンジンの各気筒の燃焼室に過給空気が強制的に送り込まれる。
【０００３】
また、車両などに搭載されるエンジンにおいては、ピストンとシリンダの壁面との隙間を通じてブローバイガス（未燃焼の混合気や燃焼ガス）が燃焼室からクランクケース内に漏出する。このクランクケース内に漏出したブローバイガスを、ＰＣＶ（Ｐｏｓｉｔｉｖｅ Ｃｒａｎｋｃａｓｅ Ｖｅｎｔｉｌａｔｉｏｎ）通路を通じて吸気通路に戻して再燃焼させるブローバイガス還流装置（ＰＣＶ装置）を備えたエンジンがある（例えば特許文献１参照）。このようなブローバイガス還流装置を備えたエンジンがターボチャージャ付きの場合、クランクケース内のブローバイガスを、ターボチャージャのコンプレッサの上流側の吸気通路に戻している。
【０００４】
さらに、エンジン形態の一つとして、２つのバンク（２つの気筒群）をＶ型に配置したＶ型エンジンがある。２つのバンクを有するエンジンには、各バンク毎にターボチャージャを設けたシステムのもの（ツインターボシステムのエンジン）がある。このようなツインターボシステムのエンジンにあっては、２つのバンクのうちの片方のバンク側のみに上記ブローバイガス還流装置を設けている。また、ツインターボシステムのエンジンには、１つのエアクリーナ及び吸気系のサージタンクを共有するものがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−１８４９３５号公報
【特許文献２】特開２００８−１７５１１５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記した構造のエンジン、つまり、１つのエアクリーナ及びサージタンクを共有する構造のツインターボシステムのエンジンにあっては、寒冷地等において使用される場合、片方のバンク側に設けたＰＣＶ通路を流れるブローバイガスに含まれる水分が、吸気通路（コンプレッサの上流側の吸気通路）内で氷結し、その片方の吸気通路の流路が狭くなる場合がある（以下、「吸気通路の流路が狭くなる」ことを、「つまる」もしくは「つまり」等と表現する場合もある）。こうした状況になると、片方のターボチャージャの回転数が上昇してしまい、過回転に至ることが懸念される。その理由について以下に説明する。
【０００７】
まず、エアクリーナ及びインタークーラを共用する構造のツインターボシステムのエンジンにおいて、排気ガスは、各バンク毎にそれぞれのターボチャージャのタービンに供給される。また、このような構造のエンジンにおいて、片側の吸気通路（ＰＣＶ通路を設けた側の吸気通路）のみが氷結によりつまっている場合、氷結しない側の吸気通路（ＰＣＶ通路を設けていない側の吸気通路）に配置のコンプレッサを通過した空気が、２つのバンクの両方に供給される。ここで、氷結により片方の吸気通路のみがつまっている場合、吸気抵抗のアンバランスが生じるため、高負荷運転時において、その吸気抵抗が大きい側（氷結によるつまりが生じている側）の吸気通路に配置のコンプレッサの仕事量は、吸気抵抗が小さい側（氷結しない側）の吸気通路に配置のコンプレッサの仕事量よりも少なくなる（コンプレッサ効率が低くなる）。そして、このような状態（片方のコンプレッサの仕事量が少ない状態）で、全体の排気ガスエネルギの半分が、それぞれ、各バンクの各ターボチャージャ（タービン）に供給されると、片方のターボチャージャの回転数が上昇してしまい、過回転に至るおそれがある。
【０００８】
本発明はそのような実情を考慮してなされたもので、２つのバンク（気筒群）を有し、その各バンク毎にターボチャージャを設けたターボチャージャ付き内燃機関の制御装置において、ＰＣＶ通路を設けた側の吸気通路のつまりを判定することができ、ターボチャージャの過回転を未然に防ぐことが可能な制御を実現することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、第１気筒群及び第２気筒群を有する内燃機関であって、前記第１気筒群及び第２気筒群に対し、それぞれ、タービンとコンプレッサとを有するターボチャージャが設けられているとともに、前記第１気筒群及び第２気筒群のうちの片方の気筒群の吸気系にブローバイガスを還流するＰＣＶ通路が設けられたターボチャージャ付き内燃機関の制御装置を前提としており、このような内燃機関の制御装置において、前記内燃機関の運転状態が高負荷領域であるときに、前記気筒群毎に設けられた２つのターボチャージャのコンプレッサ出口温度の温度差が所定の判定値以上である場合に、吸気系につまりが生じていると判定し、前記ＰＣＶ通路が設けられた側のターボチャージャの過回転を抑制する制御を行う回転数抑制手段を備えていることを特徴としている。
【００１０】
本発明の課題解決原理について説明する。
【００１１】
まず、ターボチャージャにあっては、コンプレッサ効率ηｃは、コンプレッサ入口温度Ｔ１、コンプレッサ出口温度Ｔ３、及び、コンプレッサ圧力比Ｐ３／Ｐ１（Ｐ３：コンプレッサ出口圧力、Ｐ１：コンプレッサ入口圧力）に関係があり（例えば、特開２００８−１３８６２３号公報、特開２００６−００９７６７号公報などを参照）、コンプレッサ効率ηｃが低下すると、コンプレッサ出口温度Ｔ３が高くなる。
【００１２】
ここで、上記したエアクリーナ及びサージタンクを共有する構造のツインターボシステムのエンジンにおいて、ＰＣＶ通路を設けた側の吸気通路（吸気系）につまりが生じていない場合、気筒群（バンク）毎に設けられた２つのターボチャージャのコンプレッサ効率は同程度である。これに対し、ＰＣＶ通路を設けた側の吸気通路に氷結によるつまりが生じている場合、コンプレッサの仕事量が少なくなってコンプレッサ効率が低下するので、コンプレッサ出口温度が高くなり、ＰＣＶ通路を設けていない側のコンプレッサ出口温度との間において温度差が生じる。しかも、その温度差は、ＰＣＶ通路を設けた側のターボチャージャのコンプレッサ効率が低くなるほど大きくなる。
【００１３】
このような点に着目して、本発明では、上記したように、内燃機関の運転状態が高負荷領域であるときに、各気筒群毎に設けた２つのターボチャージャのコンプレッサ出口温度の温度差が所定の判定値以上である場合に、吸気系（吸気通路）につまりが生じていると判定し、ＰＣＶ通路を設けた側のターボチャージャの過回転を抑制する制御を行う。このような制御により、ターボチャージャの過回転を未然に防ぐことができる。しかも、各気筒群毎に設けた２つのターボチャージャのコンプレッサ出口温度を用いて吸気系のつまりを判定しているので、各ターボチャージャの回転数を検出する高価なターボ回転数センサを設けることなく、ターボチャージャの過回転を防止することができる。
【００１４】
ここで、ＰＣＶ通路を設けた側の吸気系につまりが生じているか否かを判定する判定値（前記温度差に対して設定する判定値）については、例えば、コンプレッサ効率などをパラメータとして、高負荷領域でターボチャージャの過回転が生じないような温度差（コンプレッサ出口温度の温度差）の許容値を、予め実験・計算等によって取得しておき、その結果を基に適合した値（温度差）を判定値とすればよい。
【００１５】
本発明において、前記第１気筒群及び第２気筒群に対して設けられた各ターボチャージャが、タービンホイールの外周側に配置された複数のノズルベーンを有し、それら複数のノズルベーンの開度を変更することによって排気ガスの流れを調整する可変ノズルベーン機構を備えた可変ノズルベーン式ターボチャージャである場合、前記温度差が判定値以上で吸気系につまりが生じていると判定した場合に、ＰＣＶ通路を設けた側の可変ノズルベーン機構のノズルベーンを開く。このような制御により、ＰＣＶ通路を設けた側のタービンホイールに流入する排気ガス量（排気ガスエネルギ）を減らすことができる。これによって、タービンホイール及びコンプレッサインペラの回転速度を小さくすることができ、ターボチャージャの過回転を抑制することができる。
【００１６】
本発明において、前記第１気筒群及び第２気筒群に対して設けられた各ターボチャージャが、タービンホイールをバイパスする排気バイパス通路と、その排気バイパス通路を開閉するウエストゲートバルブとを備えている場合、前記温度差が判定値以上で吸気系につまりが生じていると判定した場合には、ＰＣＶ通路を設けた側のウエストゲートバルブを開く。このような制御により、ＰＣＶ通路を設けた側のタービンホイールに流入する排気ガス量（排気ガスエネルギ）を減らすことができる。これによって、タービンホイール及びコンプレッサインペラの回転速度を小さくすることができ、ターボチャージャの過回転を抑制することができる。
【００１７】
本発明において、吸気系につまりが生じていると判定した場合に、ＰＣＶ通路を設けた側の気筒群への燃料噴射量を減量する。このような制御により、ＰＣＶ通路を設けた側の気筒群から排気通路に排出される排気ガスの量つまりターボチャージャのタービンホイールに流入する排気ガス量（排気ガスエネルギ）を減らすことができる。これによって、タービンホイール及びコンプレッサインペラの回転速度を小さくすることができ、ターボチャージャの過回転を抑制することができる。
【００１８】
なお、吸気系につまりが生じていると判定した場合に、ＰＣＶ通路が設けられた側のターボチャージャの過回転を抑制するにあたり、上記した［可変ノズルベーン機構のノズルベーンを開く制御］、［ウエストゲートバルブを開く制御］、及び、［燃料噴射量を減量する制御］うちのいずれか２つの制御もしくは全ての制御を実行するようにしてもよい。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、各気筒群毎に設けた２つのターボチャージャのコンプレッサ出口温度の温度差が所定の判定値以上である場合に、吸気系がつまっていると判定して、ＰＣＶ通路を設けた側のターボチャージャの過回転を抑制する制御を行うので、ターボチャージャの過回転を未然に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明を適用するターボチャージャ付き内燃機関（エンジン）の概略構成図である。
【図２】ＥＣＵ等の制御系の構成を示すブロック図である。
【図３】過回転抑制制御の一例を示すフローチャートである。
【図４】過回転抑制制御の他の例を示すフローチャートである。
【図５】過回転抑制制御の別の例を示すフローチャートである。
【図６】コンプレッサの特性線図である。
【図７】２つのターボチャージャのコンプレッサ出口温度の温度差ΔＴ及びコンプレッサ圧力比Ｐ３／Ｐ１と、コンプレッサ効率ηｃ２との関係を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００２２】
−エンジン−
図１は本発明を適用するターボチャージャ付き内燃機関（エンジン）の概略構成図である。なお、図１にはエンジンの各バンクの１気筒の構成のみを示している。
【００２３】
この例のエンジン１は、車両に搭載されるエンジンであって、５つの気筒１１ａ・・１１ａを有する第１バンク（左バンク）１１と、５つの気筒１１ｂ・・１１ｂを有する第２バンク（右バンク）１２とをＶ型に配置したＶ型１０気筒ディーゼルエンジンである。
【００２４】
エンジン１には、クランクシャフト１０の回転角度（クランク角）を検出するクランクポジションセンサ（エンジン回転数センサ）２１が配置されており、このクランクポジションセンサ２１の出力信号からエンジン回転数を認識することができる。また、エンジン１には、ウォータジャケット内の冷却水の水温を検出する水温センサ２２が配置されている。
【００２５】
エンジン１の各気筒１１ａ，１２ａには、燃焼室１１ｂ，１２ｂ内に燃料を直接噴射するインジェクタ１３１，１３２とグロープラグ１４１，１４２とが配置されている。インジェクタ１３１，１３２は、通電（電圧印加）が行われたときに開弁する電磁駆動式の開閉弁である。グロープラグ１４１，１４２は、エンジン１の始動直前に電流が流されることにより赤熱し、これに燃料噴霧の一部が吹きつけられることで着火・燃焼が促進される始動補助装置として機能する。これらインジェクタ１３１，１３２の開弁タイミング及びグロープラグ１４１，１４２の通電タイミングはＥＣＵ９００（図２参照）によって制御される。
【００２６】
エンジン１の燃料供給系は、第１バンク１１側の第１コモンレール３０１、第２バンク１２側の第２コモンレール３０２、サプライポンプ３０３、上記した各バンク１１，１２に配置のインジェクタ１３１，１３２など備えている。
【００２７】
サプライポンプ３０３は、燃料タンク３０４から燃料を汲み上げ、この汲み上げた燃料を高圧にして第１コモンレール３０１に供給する。第１コモンレール３０１の内部と第２コモンレール３０２内部とは連通管３０５を通じて連通しており、第１コモンレール３０１に供給された燃料は第２コモンレール３０２にも供給される。これら２つのコモンレール３０１，３０２は、サプライポンプ３０３から供給された高圧燃料を所定圧力に保持（蓄圧）する蓄圧室としての機能を有し、この蓄圧した燃料を各バンク１１，１２のインジェクタ１３１，１３２に分配する。第１コモンレール３０１には、この第１コモンレール３０１内（第２コモンレール３０２内）の高圧燃料の圧力（レール圧）を検出するためのレール圧センサ２６が配置されている。
【００２８】
エンジン１の吸気系は、一対のバンク１１，１２の各気筒１１ａ，１２ａに吸気を導くための共用の吸気通路１０１を備えている。吸気通路１０１には共用のエアクリーナ９及び吸入空気量（新規空気量）を検出するエアフロメータ２３が配置されている。
【００２９】
吸気通路１０１は２方に分岐している。その一方の吸気通路１１１（以下、第１吸気通路１１１ともいう）に、後述するターボチャージャ５１のコンプレッサインペラ５１２が配置されており、他方の吸気通路１１２（以下、第２吸気通路１１２ともいう）に、後述するターボチャージャ５２のコンプレッサインペラ５２２が配置されている。これら２つの吸気通路（インタークーラ上流側の吸気通路）１１１，１１２は共通のインタークーラ６に接続されている。インタークーラ６は、各ターボチャージャ５１，５２での過給によって昇温した吸入空気を強制冷却するためのクーラである。このインタークーラ６の出口通路１０２には、吸入空気の温度を検出する吸気温センサ２４が配置されている。
【００３０】
インタークーラ６の出口通路１０２には２つの吸気通路（インタークーラ下流側の吸気通路）１２１，１２２が接続されている。これら２つの吸気通路１２１，１２２にはそれぞれ電子制御式のスロットルバルブ（吸気絞り弁）４１，４２が配置される。各スロットルバルブ４１，４２を開閉駆動するスロットルモータ４０１，４０２はＥＣＵ９００（図２参照）によって制御される。また、第１バンク１１側の吸気通路１２１には、インテークマニホールド１００内の圧力（過給圧）を検出するインマニ圧センサ（過給圧センサ）２５が配置されている。
【００３１】
上記インタークーラ６の下流側（吸入空気流れの下流側）の２つの吸気通路１２１，１２２は、共通のサージタンク１１０を介して共通のインテークマニホールド１００に接続されており、各吸気通路１２１，１２２を通過した空気（ターボチャージャ５１，５２で過給され、インタークーラ６で冷却された後の空気）がサージタンク１１０内で合流し、インテークマニホールド１００を通じて各気筒１１ａ，１２ａに流入する。
【００３２】
エンジン１の排気系は、第１バンク１１側のエキゾーストマニホールド２０１及び排気通路２１１と、第２バンク１２側のエキゾーストマニホールド２０２及び排気通路２２２とを備えている。各排気通路２１１，２２２には、それぞれ、後述するターボチャージャ５１，５２のタービンホイール５１１，５２１が配置されている。
【００３３】
なお、図示はしないが、排気通路２１１，２２２におけるタービン５１Ａ，５２Ａの下流側（排気ガス流れの下流側）に、それぞれ、ＮＯｘ吸蔵触媒（ＮＳＲ触媒：ＮＯｘ Ｓｔｏｒａｇｅ Ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ触媒）、及び、ＤＰＮＲ触媒（Ｄｉｅｓｅｌ Ｐａｔｉｃｕｌａｔｅ−ＮＯｘ Ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ触媒）などが配置されている。
【００３４】
−ターボチャージャ−
エンジン１の第１バンク１１及び第２バンク１２にはそれぞれターボチャージャ５１，５２が配置されている。これらターボチャージャ５１，５２について以下に説明する。
【００３５】
各ターボチャージャ５１，５２は、排気系の排気通路２１１，２２２に配置されたタービンホイール５１１，５２１等を有するタービン５１Ａ，５２Ａ、吸気系の吸気通路１１１，１１２に配置されたコンプレッサインペラ５１２，５２２等を有するコンプレッサ５１Ｂ，５２Ｂ、及び、それらタービンホイール５１１，５２１とコンプレッサインペラ５１２，５２２とを回転一体に連結する連結シャフト５１３，５２３などによって構成されており、排気通路２１１，２２２に配置のタービンホイール５１１，５２１が排気のエネルギによって回転し、これに伴って吸気通路１１１，１１２に配置のコンプレッサインペラ５１２，５２２が回転する。そして、コンプレッサインペラ５１２，５２２の回転により吸入空気が過給され、エンジン１の各気筒１１ａ，１２ａの燃焼室１１ｂ，１２ｂに過給空気が強制的に送り込まれる。
【００３６】
この例のターボチャージャ５１，５２は、ともに可変ノズル式ターボチャージャであって、タービン５１Ａ，５２Ａ側に可変ノズルベーン機構（ＶＮ）５１４，５２４が設けられている。
【００３７】
可変ノズルベーン機構５１４，５２４は、タービンホイール５１１，５２１の外周側の排気ガス通路に配置された複数のノズルベーンを有し、それらノズルベーンの開度（互いに隣り合うノズルベーン間の流路面積（スロート面積））を変更することによって排気ガスの流れを調整する機構である。これら可変ノズルベーン機構５１４，５２４の開度（ＶＮ開度）をＶＮアクチュエータ５１５，５２５（図２参照）にて調整することによって、エンジン１の各バンク１１，１２の過給圧を調整することができる。可変ノズルベーン機構５１４，５２４の開度（ＶＮアクチュエータ５１５，５２５の駆動）はＥＣＵ９００（図２参照）によって制御される。
【００３８】
また、この例のターボチャージャ５１，５２においては、それぞれ、タービンホイール５１１，５２１をバイパスする排気バイパス通路５１６，５２６が形成されており、その排気バイパス通路５１６，５２６を開閉するウエストゲートバルブ５１７，５２７が設けられている。この各ウエストゲートバルブ５１７，５２７の開度をＷＧＶアクチュエータ５１８，５２８（図２参照）によって調整し、タービンホイール５１１，５２１をバイパスする排気ガス量を調整することによって、各ターボチャージャ５１，５２の過給圧を制御することができる。ウエストゲートバルブ５１７，５２７の開度（ＷＧＶアクチュエータ５１８，５２８の駆動）はＥＣＵ９００（図２参照）によって制御される。
【００３９】
なお、以下の説明において、第１バンク１１側のターボチャージャ５１を「第１ターボチャージャ５１」という場合があり、また、第２バンク１２側のターボチャージャ５２を「第２ターボチャージャ５２」という場合がある。
【００４０】
−ＥＧＲ装置−
また、エンジン１には、第１バンク１１側と第２バンク１２側とに、それぞれ、ＥＧＲ装置（Ｅｘｈａｕｓｔ Ｇａｓ Ｒｅｃｉｒｃｕｌａｔｉｏｎ装置）７１，７２が配置されている。ＥＧＲ装置７１，７２は、吸入空気に排気ガスの一部を導入することで、燃焼室１１ｂ，１２ｂ内の燃焼温度を低下させてＮＯｘの発生量を低減させる装置である。
【００４１】
ＥＧＲ装置７１，７２は、ターボチャージャ５１，５２のタービンホイール５１１，５２１よりも上流側（排気ガス流れの上流側）の排気通路２１１，２２２と、インタークーラ６の下流側（吸入空気流れの下流側）の吸気通路１２１，１２２とを連通するＥＧＲ通路７１１，７２１、この各ＥＧＲ通路７１１，７２１に設けられたＥＧＲクーラ７１２，７２２、及び、ＥＧＲバルブ７１３，７２３などによって構成されている。そして、このような構成のＥＧＲ装置７１，７２において、ＥＧＲバルブ７１３，７２３の開度を調整することにより、ＥＧＲ率［ＥＧＲ量／（ＥＧＲ量＋吸入空気量（新規空気量））（％）］を変更することができ、排気通路２１１，２２２から吸気通路１２１，１２２に導入されるＥＧＲ量（排気還流量）を調整することができる。なお、ＥＧＲバルブ７１３，７２３の開度はＥＣＵ９００（図２参照）によって制御される。
【００４２】
−ブローバイガス還流装置−
次に、ブローバイガス還流装置（ＰＣＶ装置）８について説明する。
【００４３】
この例では、２つのバンク１１，１２のうち、第２バンク１２（片方のバンク）側のみにブローバイガス還流装置８を設けている。ブローバイガス還流装置８は、クランクケース１ａ内に存在するブローバイガスを、第２バンク１２の第２吸気通路１１２におけるターボチャージャ５２（コンプレッサインペラ５２２）の上流側（吸気流れの上流側）に還流するＰＣＶ通路（ブローバイガス還流通路）８１を備えている。このＰＣＶ通路８１には、ブローバイガスの逆流防止及び流量調整を行うためのＰＣＶバルブ８２が設けられている。ＰＣＶバルブ８２の開度はＥＣＵ９００（図２参照）によって制御される。
【００４４】
−ＥＣＵ−
次に、ＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）９００について説明する。
【００４５】
この例のＥＣＵ９００は、図２に示すように、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）９０１、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）９０２、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）９０３、及び、バックアップＲＡＭ９０４などを備えている。
【００４６】
ＲＯＭ９０２には、各種制御プログラムや、それら各種制御プログラムを実行する際に参照されるマップ等が記憶されている。ＣＰＵ９０１は、ＲＯＭ９０２に記憶された各種制御プログラムやマップに基づいて演算処理を実行する。また、ＲＡＭ９０３はＣＰＵ９０１での演算結果や各センサから入力されたデータ等を一時的に記憶するメモリであり、バックアップＲＡＭ９０４はエンジン１の停止時にその保存すべきデータ等を記憶する不揮発性のメモリである。
【００４７】
以上のＣＰＵ９０１、ＲＯＭ９０２、ＲＡＭ９０３及びバックアップＲＡＭ９０４は、バス９０７を介して互いに接続されるとともに、入力インターフェース９０５及び出力インターフェース９０６と接続されている。
【００４８】
入力インターフェース９０５には、クランクポジションセンサ（エンジン回転数センサ）２１、水温センサ２２、エアフロメータ２３、吸気温センサ２４、インマニ圧センサ２５、レール圧センサ２６、コンプレッサ出口温度センサ２７１，２７２、スロットル開度センサ２８１，２８２、アクセル開度センサ２９、及び、大気の温度を検出する大気温度センサ３０などが接続されており、これらの各センサの出力信号がＥＣＵ９００に入力される。
【００４９】
出力インターフェース９０６には、インジェクタ１３１，１３２、グロープラグ１４１，１４２、サプライポンプ３０３、スロットルバルブ４１，４２のスロットルモータ４０１，４０２、ターボチャージャ５１，５２の可変ノズルベーン機構５１４，５２４の開度を調整するＶＮアクチュエータ５１５，５２５、ウエストゲートバルブ５１７，５２７の開度を調整するＷＧＶアクチュエータ５１８，５２８、ＥＧＲ装置７１，７２のＥＧＲバルブ７１３，７２３、及び、ブローバイガス還流装置８のＰＣＶバルブ８２などが接続されている。
【００５０】
ＥＣＵ９００は、上記した各種センサの出力信号に基づいて、エンジン１のスロットルバルブ４１，４２の開度制御、燃料噴射量・噴射時期制御（インジェクタ１３１，１３２の開閉制御）、及び、ＥＧＲ制御などを含むエンジン１の各種制御を実行する。また、ＥＣＵ９００は、ターボチャージャ５１，５２の可変ノズルベーン機構５１４，５２４の開度制御、ウエストゲートバルブ５１７，５２７の開度制御、及び、ブローバイガス還流装置８のＰＣＶバルブ８２の開度制御などを実行する。さらに、ＥＣＵ９００は、下記の「過回転抑制制御」を実行する。
【００５１】
以上のＥＣＵ９００により実行されるプログラムによって本発明のターボチャージャ付きエンジンの制御装置が実現される。
【００５２】
−過回転抑制制御（１）−
まず、図１に示すエンジン１は、上述したように、第１バンク１１及び第２バンク１２にそれぞれターボチャージャ５１，５２が設けられているとともに、１つのエアクリーナ９及びサージタンク１１０を共有する構造のツインターボシステムのエンジンであって、片方のバンク（第２バンク１２）側のみにブローバイガス還流装置８（ＰＣＶ通路８１）が設けられている。
【００５３】
このような構造のツインターボシステムのエンジン１にあっては、寒冷地等において使用される場合、ＰＣＶ通路８１を通じて戻されるブローバイガスに含まれる水分が、第２バンク１２の第２吸気通路１１２内で氷結し、その第２吸気通路１１２（片方の吸気通路）がつまる（流路が狭くなる）場合がある。こうした状況になると、第２バンク１２側に配置の第２ターボチャージャ５２の回転数が上昇してしまい、第２ターボチャージャ５２が過回転に至ることが懸念される。この点について以下に説明する。
【００５４】
まず、エアクリーナ９及びサージタンク１１０を共用する構造のツインターボシステムのエンジン１において、排気ガスは、それぞれ、第１ターボチャージャ５１のタービン５１Ａ、及び、第２ターボチャージャ５２のタービン５２Ａに供給される。また、このような構造のエンジン１において、第２バンク１２の第２吸気通路１１２のみが氷結によりつまっている場合、第１バンク１１側（氷結しない側）の第１ターボチャージャ５１のコンプレッサ５１Ｂを通過した空気が２つのバンク１１，１２の両方に供給される。
【００５５】
ここで、氷結により、第２バンク１２の第２吸気通路１１２のみがつまっている場合、第１バンク１１側の第１吸気通路１１１と第２バンク１２側の第２吸気通路１１２との間において吸気抵抗のアンバランスが生じる。このため、高負荷運転時において、上記吸気抵抗が大きい側のコンプレッサ５２Ｂつまり第２バンク１２の第２吸気通路１１２に配置のコンプレッサ５２Ｂの仕事量は、吸気抵抗が小さい側（第１バンク１１側（氷結しない側）の第１吸気通路１１１に配置のコンプレッサ５１Ｂの仕事量よりも少なくなる。そして、このような状態（片方のコンプレッサ５２Ｂの仕事量が少ない状態）で、全体の排気ガスエネルギの半分が、それぞれ、各ターボチャージャ５１，５２（タービン５１Ａ，５２Ａ）に供給されると、上記吸気抵抗が大きい側の第２ターボチャージャ５２の回転数が上昇してしまい、第２ターボチャージャ５２が過回転に至るおそれがある。
【００５６】
このような点を考慮して、この例では、１つのエアクリーナ９及びサージタンク１１０を共有する構造のツインターボシステムのエンジンであって、片方のバンク（第２バンク１２）側のみにブローバイガス還流装置８（ＰＣＶ通路８１）が設けられたエンジン１において、第２バンク１２の第２吸気通路１１２のつまりを判定することができ、第２ターボチャージャ５２の過回転を未然に防ぐことが可能な制御を実現する。
【００５７】
その制御（過回転抑止制御）の一例について、図３のフローチャートを参照して説明する。図３の制御ルーチンはＥＣＵ９００において所定時間毎（例えば数ｍｓｅｃ毎）に繰り返して実行される。
【００５８】
まず、ステップＳＴ１０１において、クランクポジションセンサ（エンジン回転数センサ）２１、エアフロメータ２３、インマニ圧センサ２５、コンプレッサ出口温度センサ２７１，２７２、及び、大気の温度を検出する大気温度センサ３０など各センサからの入力信号を処理して、エンジン回転数Ｎｅ、吸入空気量Ｇａ、インマニ圧（過給圧）Ｐｉｍ、第１ターボチャージャ５１のコンプレッサ出口温度Ｔ３＿１、第２ターボチャージャ５２のコンプレッサ出口温度Ｔ３＿２、及び、大気温度Ｔａｔｍなどを認識する。
【００５９】
ステップＳＴ１０２では、エンジン回転数Ｎｅに基づいてエンジン１が運転中であるか否かを判定し、その判定結果が否定判定（ＮＯ）である場合はリターンする。ステップＳＴ１０２の判定結果が肯定判定（ＹＥＳ）である場合はステップＳＴ１０３に進む。
【００６０】
ステップＳＴ１０３では、大気温度Ｔａｔｍが０℃以下であるか否かを判定し、その判定結果が否定判定（ＮＯ）である場合はリターンする。ステップＳＴ１０３の判定結果が肯定判定（ＹＥＳ）である場合（［大気温度Ｔａｔｍ≦０℃］である場合）はステップＳＴ１０４に進む。このステップＳＴ１０３は、ＰＣＶ通路８１を設けた側の第２吸気通路１１２に氷結が生じる環境下にあるか否かを判定するための判定ステップである。
【００６１】
ステップＳＴ１０４ではエンジン１の運転状態が高負荷領域であるか否かを判定する。具体的には、例えば、エンジン回転数Ｎｅと燃料噴射量Ｑ（インジェクタ１３１，１３２への指令値）とに基づいて、予め実験・シミュレーション等によって設定されたマップを参照して、エンジン１の運転状態が高負荷領域であるか否かを判定し、その判定結果が否定判定である場合（ステップＳＴ１０４の判定結果が否定判定（ＮＯ）である場合）はリターンする。ステップＳＴ１０４の判定結果が肯定判定（ＹＥＳ）である場合はステップＳＴ１０５に進む。
【００６２】
ここで、「高負荷領域」とは、ＰＣＶ通路８１を設けた側の第２吸気通路１１２につまりが生じた場合（流路が狭くなった場合）に、第２ターボチャージャ５２に過回転が生じる可能性のあるエンジン１の運転領域であって、例えば、図６に示すコンプレッサの特性線図（［吸入空気量Ｇａ−圧力比Ｐ３／Ｐ１］線図）上で表すと、ハッチングを付した領域が高負荷領域である。この高負荷領域は、エンジン回転数と燃料噴射量とをパラメータとして、上記ターボチャージャの過回転の発生の有無（コンプレッサ効率の低下度合い）を考慮して、予め実験・計算等によって求めることができる。そして、その結果を基に高負荷領域を判定する上記マップを作成すればよい。この高負荷領域判定用のマップはＥＣＵ９００のＲＯＭ９０２内に記憶しておく。
【００６３】
なお、ステップＳＴ１０４の判定処理において、吸入空気量Ｇａとインマニ圧Ｐｉｍとを用いて、予め実験・シミュレーション等によって設定されたマップを参照して、エンジン１の運転状態が高負荷領域であるか否かを判定するようにしてもよい。また、高負荷領域の判定は、他の手法で行うようにしてもよい。
【００６４】
ステップＳＴ１０５においては、現在の第２ターボチャージャ５２のコンプレッサ出口温度Ｔ３＿２と第１ターボチャージャ５１のコンプレッサ出口温度Ｔ３＿１との温度差ΔＴ（ΔＴ＝Ｔ３＿２−Ｔ３＿１）を求め、その温度差ΔＴが所定のつまり判定値α（例えば１５℃）以上であるか否かを判定する。このステップＳＴ１０５の判定処理に用いるつまり判定値αについては後述する。
【００６５】
ステップＳＴ１０５の判定結果が否定判定（ＮＯ）である場合（［ΔＴ＜α℃］である場合）は通常制御を行い（ステップＳＴ１０６）、その後にリターンする。
【００６６】
なお、エンジン１の通常制御としては、例えば、エアフロメータ２３によって検出された吸入空気量Ｇａとクランクポジションセンサ２１によって検出されたエンジン回転数Ｎｅとに基づいて、燃費（燃料消費率）などを考慮したマップ（通常制御用のマップ）を参照して、インジェクタ１３１，１３２による燃料噴射量（指令値）を調整するという制御を行う。また、ターボチャージャ５１，５２の可変ノズルベーン機構５１４，５２４についても通常制御を行う。例えば、エンジン１（ターボチャージャ５１，５２）の運転状態に基づいて、燃費・エミッション・ターボ効率（過給効率）などを考慮したマップ（通常制御時の要求開度値マップ）を参照して、可変ノズルベーン機構５１４，５２４のＶＮ開度を調整するという制御を行う。
【００６７】
一方、ステップＳＴ１０５の判定結果が肯定判定（ＹＥＳ）である場合（［ΔＴ≧α℃］である場合）は、第２バンク１２の第２吸気通路１１２（吸気系）につまりが生じている（流路が狭くなっている）と判定してステップＳＴ１０７に進む。
【００６８】
ステップＳＴ１０７では、第２ターボチャージャ５２の可変ノズルベーン機構（ＶＮ）５２４を開く（ＶＮ開き制御）。具体的には、可変ノズルベーン機構５２４のＶＮ開度を最大開度に設定する。このようにして、第２ターボチャージャ５２の可変ノズルベーン機構５２４を開くことにより、可変ノズルベーン機構５２４のＶＮ開度（互いに隣り合うノズルベーン間の流路面積（スロート面積））を大きくすることができ、タービンホイール５２１に向けて導入される排気ガスの流速を小さくすることができる。つまり、タービンホイール５２１に流入する排気ガス量（排気ガスエネルギ）を減らすことができる。これによって、タービンホイール５２１及びコンプレッサインペラ５２２の回転速度を小さくすることができ、第２ターボチャージャ５２の過回転を抑制することができる。
【００６９】
次に、ステップＳＴ１０８において、判定待機時間が経過したか否かを判定する。ここで、判定待機時間は、下記のステップＳＴ１０９の判定処理を開始するまでの待機時間であって、例えば、上記ＶＮ開き制御による排気ガス量の低減効果を得るのに必要な時間（遅延時間等を含む）を実験・シミュレーション等によって取得し、その結果を基に適合した値（時間）を設定する。
【００７０】
上記ステップＳＴ１０８の判定結果が否定判定（ＮＯ）である場合は、ステップＳＴ１０９の判定処理の実行を保留し、ステップＳＴ１０８の判定結果が肯定判定（ＹＥＳ）になった時点で、ステップＳＴ１０９の判定処理を実行する。具体的には、ステップＳＴ１０９においては、現在の第２ターボチャージャ５２のコンプレッサ出口温度Ｔ３＿２と第１ターボチャージャ５１のコンプレッサ出口温度Ｔ３＿１との温度差ΔＴが、上記つまり判定値α（例えば１５℃）以上であるか否かを判定する。ステップＳＴ１０９の判定結果が否定判定（ＮＯ）である場合（［ΔＴ＜α℃］である場合）は、上記ＶＮ開き制御を実施したことにより、第２ターボチャージャ５２の過回転が生じない状況になったと判断してリターンする。
【００７１】
ステップＳＴ１０９の判定結果が肯定判定（ＹＥＳ）である場合（［ΔＴ≧α℃］である場合）は、上記ＶＮ開き制御を実施したのにも関らず、第２バンク１２の第２吸気通路１１２のつまりが解消していないと判断して、ステップＳＴ１１０に進む。
【００７２】
ステップＳＴ１１０では、ＭＩＬ（Ｍａｌｆｕｎｃｔｉｏｎ Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ Ｌａｍｐ；警告ランプ）を点灯して、吸気系につまりが生じている旨をユーザに報知し、ディーラ等での点検・修理等を促す。また、このようなＭＩＬ点灯とともに、エンジン１の運転状態を退避走行モードとする。退避走行モードとは、車両の走行状態を、第２ターボチャージャ５２の過回転（第２吸気通路１１２のつまりに起因する過回転）を回避することが可能な範囲内に制限するエンジン１の運転モードであって、例えば、燃料噴射量やスロットル開度が制限される。
【００７３】
以上のように、この例の制御によれば、エンジン運転状態が高負荷領域であるときに、第２ターボチャージャ５２のコンプレッサ出口温度Ｔ３＿２と第１ターボチャージャ５１のコンプレッサ出口温度Ｔ３＿１との温度差ΔＴがつまり判定値α（例えば、α＝１５℃）以上である場合には、第２バンク１２の第２吸気通路１１２（吸気系）につまりが生じていると判定し、第２ターボチャージャ５２のタービンホイール５２１に流入する排気ガス量を減らしているので、第２ターボチャージャ５２の過回転を抑制することができる。しかも、コンプレッサ出口温度センサ２７１，２７２にて検出されるコンプレッサ出口温度Ｔ３＿１及びＴ３＿２を用いて吸気系のつまりを判定しているので、各ターボチャージャ５１，５２の回転数を検出する高価なターボ回転数センサを設けることなく、第２ターボチャージャ５２の過回転を防止することができる。
【００７４】
−つまり判定値について−
つまり判定値の一例について説明する。
【００７５】
まず、上述したように、ターボチャージャにあっては、コンプレッサ効率ηｃは、コンプレッサ入口温度Ｔ１、コンプレッサ出口温度Ｔ３、及び、コンプレッサ圧力比Ｐ３／Ｐ１（Ｐ３：コンプレッサ出口圧力、Ｐ１：コンプレッサ入口圧力）に関係があり（例えば特開２００８−１３８６２３号公報、特開２００６−００９７６７号公報などを参照）、コンプレッサ効率ηｃが低下すると、コンプレッサ出口温度Ｔ３が高くなる。
【００７６】
また、図１に示す構造のエンジン、つまり、１つのエアクリーナ及びサージタンクを共有する構造のツインターボシステムのエンジン１において、ＰＣＶ通路８１を設けた側の第２吸気通路１１２につまりが生じていない場合、各バンク１１，１２毎に設けた２つのターボチャージャ５１，５２のコンプレッサ効率ηｃ１，ηｃ２は同程度である。これに対し、第２バンク１２側（ＰＣＶ通路８１を設けた側）の第２吸気通路１１２に氷結によるつまりが生じている場合、第２ターボチャージャ５２のコンプレッサ５２Ｂの仕事量が少なくなってコンプレッサ効率ηｃ２が低下するので、コンプレッサ出口温度Ｔ３＿２が高くなり、第１バンク１１側（ＰＣＶ通路８１を設けていない側）のコンプレッサ出口温度Ｔ３＿１との間において差が生じる。しかも、その温度差ΔＴは、第２ターボチャージャ５２のコンプレッサ効率ηｃ２が低くなるほど大きくなる。この点について説明する。
【００７７】
まず、上記ＰＣＶ通路８１を設けた側の第２吸気通路１１２につまりが生じていない状態を基準状態とし、第２ターボチャージャ５２のコンプレッサ効率ηｃ２が基準状態に対して５％低下した場合と、同コンプレッサ効率ηｃ２が基準状態に対して１０％低下した場合とについて、第２ターボチャージャ５２のコンプレッサ出口温度温度Ｔ３＿２と第１ターボチャージャ５１のコンプレッサ出口温度温度Ｔ３＿１（コンプレッサ出口温度温度Ｔ３＿１については同じ値（例えば１５℃）とした）との温度差ΔＴを、コンプレッサ圧力比Ｐ３／Ｐ１をパラメータとして計算したところ、図７に示すような結果が得られた。この図７の結果から明らかなように、コンプレッサ効率ηｃ２が低下するほど（第２吸気通路１１２のつまり度合いが大きくなるほど）、第２ターボチャージャ５２のコンプレッサ出口温度温度Ｔ３＿２と第１ターボチャージャ５１のコンプレッサ出口温度温度Ｔ３＿１との温度差ΔＴが大きくなることが判る。
【００７８】
また、上記高負荷領域において、例えば、ターボチャージャのコンプレッサ効率ηｃの基準状態に対する低下が１０％程度になると、ターボチャージャの回転が上昇して過回転が生じる可能性があることが実験・経験的に判っている。一方、例えば、ターボチャージャのコンプレッサ効率ηｃの基準状態に対する低下が５％程度である場合にはターボチャージャは問題なく回転する。
【００７９】
そして、そのような点及び上記図７の温度差変化に基づいて、高負荷領域においてコンプレッサ効率ηｃ２が基準状態に対して１０％低下した場合には超えてしまう値（温度差ΔＴ）であり、高負荷領域であってもコンプレッサ効率ηｃ２が基準状態に対して５％低下の場合には生じない大きさの温度差ΔＴ（許容値）を考慮して、つまり判定値αを決定する。図７の例ではつまり判定値αを１５℃としている。なお、つまり判定温度αは、「１５℃」以外の値であってもよい。
【００８０】
なお、上記図７の温度差ΔＴの計算において、第１ターボチャージャ５１と第２ターボチャージャ５２とにおいて、コンプレッサ入口温度Ｔ１（１５℃）及びコンプレッサ圧縮比Ｐ３／Ｐ１は同じ値として計算を行っている。
【００８１】
−過回転抑制制御（２）−
過回転抑制制御の他の例について図４のフローチャートを参照して説明する。図４の制御ルーチンはＥＣＵ９００において実行される。
【００８２】
図４に示すフローチャートのステップＳＴ２０１〜ステップＳＴ２０６の各処理は、上記した図３のフローチャートのステップＳＴ１０１〜ステップＳＴ１０６の各処理と同じであるので、その詳細な説明は省略する。
【００８３】
この例においても、ステップＳＴ２０５において、現在の第２ターボチャージャ５２のコンプレッサ出口温度Ｔ３＿２と第１ターボチャージャ５１のコンプレッサ出口温度Ｔ３＿１との温度差ΔＴ（ΔＴ＝Ｔ３＿２−Ｔ３＿１）が上記したつまり判定値α（例えば１５℃）以上であるか否かを判定し、その判定結果が肯定判定（ＹＥＳ）である場合にステップＳＴ２０７に進む。
【００８４】
ステップＳＴ２０７では、第２ターボチャージャ５２のウエストゲートバルブ５２７を開く（ＷＧＶ開き制御）。具体的には、ウエストゲートバルブ５２７のＷＧＶ開度を最大開度に設定する。このようにして、ウエストゲートバルブ５２７を開くことにより、タービンホイール５２１に流入する排気ガス量（排気ガスエネルギ）を減らすことができる。これによって、タービンホイール５２１及びコンプレッサインペラ５２２の回転速度を小さくすることができ、第２ターボチャージャ５２の過回転を抑制することができる。
【００８５】
次に、ステップＳＴ２０８において、判定待機時間が経過したか否かを判定する。ここで、判定待機時間は、下記のステップＳＴ２０９の判定処理を開始するまでの待機時間であって、例えば、上記ＷＧＶ開き制御による排気ガス量の低減効果を得るのに必要な時間（遅れ時間等を含む）を実験・シミュレーション等によって取得し、その結果を基に適合した値（時間）を設定する。
【００８６】
上記ステップＳＴ２０８の判定結果が否定判定（ＮＯ）である場合は、ステップＳＴ２０９の判定処理の実行を保留し、ステップＳＴ２０８の判定結果が肯定判定（ＹＥＳ）になった時点で、ステップＳＴ２０９の判定処理を実行する。具体的には、ステップＳＴ２０９においては、現在の第２ターボチャージャ５２のコンプレッサ出口温度Ｔ３＿２と第１ターボチャージャ５１のコンプレッサ出口温度Ｔ３＿１との温度差ΔＴが、上記つまり判定値α（例えば１５℃）以上であるか否かを判定する。ステップＳＴ２０９の判定結果が否定判定（ＮＯ）である場合（［ΔＴ＜α℃］である場合）は、上記ＷＧＶ開き制御を実施したことにより、第２ターボチャージャ５２の過回転が生じない状況になったと判断してリターンする。
【００８７】
ステップＳＴ２０９の判定結果が肯定判定（ＹＥＳ）である場合（［ΔＴ≧α℃］である場合）は、上記ＷＧＶ開き制御を実施したのにも関らず、第２バンク１２の第２吸気通路１１２のつまりが解消していないと判断して、ステップＳＴ２１０に進む。
【００８８】
ステップＳＴ２１０では、ＭＩＬを点灯して、吸気系につまりが生じている旨をユーザに報知し、ディーラ等での点検・修理等を促す。また、このようなＭＩＬ点灯とともに、エンジン１の運転状態を上記した退避走行モードとする。
【００８９】
以上のように、この例の制御においても、エンジン１の運転状態が高負荷領域であるときに、第２ターボチャージャ５２のコンプレッサ出口温度Ｔ３＿２と第１ターボチャージャ５１のコンプレッサ出口温度Ｔ３＿１との温度差ΔＴがつまり判定値α（例えば、α＝１５℃）以上である場合に、第２バンク１２の第２吸気通路１１２（吸気系）につまりが生じていると判定し、第２ターボチャージャ５２のタービンホイール５２１に流入する排気ガス量を減らしているので、第２ターボチャージャ５２の過回転を抑制することができる。しかも、コンプレッサ出口温度センサ２７１，２７２にて検出されるコンプレッサ出口温度Ｔ３＿１及びＴ３＿２を用いて吸気系のつまりを判定しているので、各ターボチャージャ５１，５２の回転数を検出する高価なターボ回転数センサを設けることなく、第２ターボチャージャ５２の過回転を防止することができる。
【００９０】
−過回転抑制制御（３）−
過回転抑制制御の他の例について図５のフローチャートを参照して説明する。図５の制御ルーチンはＥＣＵ９００において実行される。
【００９１】
図５に示すフローチャートのステップＳＴ３０１〜ステップＳＴ３０６の各処理は、上記した図３のフローチャートのステップＳＴ１０１〜ステップＳＴ１０６の各処理と同じであるので、その詳細な説明は省略する。
【００９２】
この例においても、ステップＳＴ３０５において、現在の第２ターボチャージャ５２のコンプレッサ出口温度Ｔ３＿２と第１ターボチャージャ５１のコンプレッサ出口温度Ｔ３＿１との温度差ΔＴ（ΔＴ＝Ｔ３＿２−Ｔ３＿１）が所定のつまり判定値α（例えば１５℃）以上であるか否かを判定し、その判定結果が肯定判定（ＹＥＳ）である場合にステップＳＴ３０７に進む。
【００９３】
ステップＳＴ３０７では、第２バンク（第２気筒群）１２に噴射する燃料噴射量を通常制御時よりも減量する。このようにして、第２バンク（第２気筒群）１２の各燃焼室１２ｂに噴射する燃料噴射量を減量することにより、排気通路３２２に排出される排気ガスの量つまりタービンホイール５２１に流入する排気ガス量（排気ガスエネルギ）を減らすことができる。これによって、タービンホイール５２１及びコンプレッサインペラ５２２の回転速度を小さくすることができ、第２ターボチャージャ５２の過回転を抑制することができる。
【００９４】
なお、エンジン１の通常制御は、例えば、現在のエンジン１の運転状態（吸入空気量Ｇａ、エンジン回転数Ｎｅ等）とに基づいて、燃費（燃料消費率）などを考慮したマップ（通常制御用）を参照して、インジェクタ１３１，１３２による燃料噴射量（指令値）を決定して、燃料噴射量を調整する制御である。
【００９５】
次に、ステップＳＴ３０８において、判定待機時間が経過したか否かを判定する。ここで、判定待機時間は、下記のステップＳＴ３０９の判定処理を開始するまでの待機時間であって、例えば、上記燃料噴射量の減量による排気ガス量の低減効果を得るのに必要な時間（遅れ時間等を含む）を実験・シミュレーション等によって取得し、その結果を基に適合した値（時間）を設定する。
【００９６】
上記ステップＳＴ３０８の判定結果が否定判定（ＮＯ）である場合は、ステップＳＴ３０９の判定処理の実行を保留し、ステップＳＴ３０８の判定結果が肯定判定（ＹＥＳ）になった時点で、ステップＳＴ３０９の判定処理を実行する。具体的には、ステップＳＴ３０９においては、現在の第２ターボチャージャ５２のコンプレッサ出口温度Ｔ３＿２と第１ターボチャージャ５１のコンプレッサ出口温度Ｔ３＿１との温度差ΔＴが、上記つまり判定値α（例えば１５℃）以上であるか否かを判定する。ステップＳＴ３０９の判定結果が否定判定（ＮＯ）である場合（［ΔＴ＜α℃］である場合）は、上記燃料噴射量の減量を行ったことにより、第２ターボチャージャ５２の過回転が生じない状況になったと判断してリターンする。
【００９７】
ステップＳＴ３０９の判定結果が肯定判定（ＹＥＳ）である場合（［ΔＴ≧α℃］である場合）は、上記燃料噴射量の減量を行ったのにも関らず、第２バンク１２の第２吸気通路１１２のつまりが解消していないと判断して、ステップＳＴ３１０に進む。
【００９８】
ステップＳＴ３１０では、ＭＩＬを点灯して、吸気系につまりが生じている旨をユーザに報知し、ディーラ等での点検・修理等を促す。また、このようなＭＩＬ点灯とともに、エンジン１の運転状態を上記した退避走行モードとする。
【００９９】
以上のように、この例の制御においても、エンジン１の運転状態が高負荷領域であるときに、第２ターボチャージャ５２のコンプレッサ出口温度Ｔ３＿２と第１ターボチャージャ５１のコンプレッサ出口温度Ｔ３＿１との温度差ΔＴがつまり判定値α（例えば、α＝１５℃）以上である場合に、第２バンク１２の第２吸気通路１１２（吸気系）につまりが生じていると判定し、第２ターボチャージャ５２のタービンホイール５２１に流入する排気ガス量を減らしているので、第２ターボチャージャ５２の過回転を抑制することができる。しかも、コンプレッサ出口温度センサ２７１，２７２にて検出されるコンプレッサ出口温度Ｔ３＿１及びＴ３＿２を用いて吸気系のつまりを判定しているので、各ターボチャージャ５１，５２の回転数を検出する高価なターボ回転数センサを設けることなく、第２ターボチャージャ５２の過回転を防止することができる。第２ターボチャージャ５２の過回転を防止することができる。
【０１００】
ここで、本実施形態の制御において、第２ターボチャージャ５２のコンプレッサ出口温度Ｔ３＿２と第１ターボチャージャ５１のコンプレッサ出口温度Ｔ３＿１との温度差ΔＴがつまり判定値α以上であり、第２吸気通路１１２（吸気系）につまりが生じていると判定した場合に、ＰＣＶ通路８２が設けられた側の第２ターボチャージャ５２の過回転を抑制するにあたり、上記した［可変ノズルベーン機構５２４のノズルベーンを開く制御（ＶＮ開き制御）］、［ウエストゲートバルブ５２７を開く制御（ＷＧＶ開き制御）］、及び、［第２バンク１２への燃料噴射量を減量する制御］うちのいずれか２つの制御もしくは全ての制御を実行するようにしてもよい。
【０１０１】
−他の実施形態−
以上の例では、２つのバンク１１，１２のうち、第２バンク１２側の吸気通路１１２にブローバイガス還流装置８（ＰＣＶ通路８１）を設けた例について説明したが、本発明はこれに限られることなく、第１バンク１１側の吸気通路１１１にブローバイガス還流装置８（ＰＣＶ通路８１）を設けたツインターボシステムのエンジン（内燃機関）の制御に適用可能である。
【０１０２】
以上の例では、ターボチャージャ付きＶ型１０気筒ディーゼルエンジンの制御に本発明を適用した例を示したが、本発明はこれに限られることなく、例えばＶ型６気筒やＶ型８気筒などの他の任意の気筒数のターボチャージャ付きＶ型多気筒ディーゼルエンジンの制御にも適用可能である。また、Ｖ型多気筒ディーゼルエンジンに限られることなく、ターボチャージャ付きＶ型多気筒ガソリンエンジンなどの制御にも適用可能である。
【産業上の利用可能性】
【０１０３】
本発明は、ターボチャージャ付き内燃機関（エンジン）の制御装置に利用可能であり、さらに詳しくは、２つのバンク（気筒群）を有し、その各バンク毎にターボチャージャが設けられたターボチャージャ付き多気筒内燃機関の制御に利用することができる。
【符号の説明】
【０１０４】
１ エンジン
１ａ クランクケース
１１ 第１バンク（気筒群）
１２ 第２バンク（気筒群）
１１ａ，１２ａ 気筒
１１０ サージタンク
１１１，１１２ 吸気通路
２１１，２２２ 排気通路
１３１，１３２ インジェクタ
５１，５２ ターボチャージャ
５１Ａ，５２Ａ タービン
５１Ｂ，５２Ｂ コンプレッサ
５１４，５２４ 可変ノズルベーン機構
５１５，５２５ ＶＮアクチュエータ
５１６，５２６ 排気バイパス通路
５１７，５２７ ウエストゲートバルブ
５１８，５２８ ＷＧＶアクチュエータ
８ ブローバイガス還流装置（ＰＣＶ装置）
８１ ＰＣＶ通路
８２ ＰＣＶバルブ
９ エアクリーナ
２１ クランクポジションセンサ
２３ エアフロメータ
２５ インマニ圧センサ
２７１ コンプレッサ出口温度センサ
２７２ コンプレッサ出口温度センサ
３０ 大気温度センサ
９００ ＥＣＵ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ターボチャージャ付き内燃機関の制御装置に関し、さらに詳しくは、２つのバンク（気筒群）を有し、その各バンク毎にターボチャージャが設けられたツインターボシステムの内燃機関の制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両等に搭載される内燃機関（以下、エンジンともいう）には、排気エネルギを利用したターボチャージャ（過給機）が装備されている。ターボチャージャは、一般に、エンジンの排気通路を流れる排気ガスによって回転するタービンホイールと、吸気通路内の空気を強制的にエンジンの燃焼室へと送り込むコンプレッサインペラと、これらタービンホイールとコンプレッサインペラとを連結する連結シャフトとを備えている。このような構造のターボチャージャにおいては、排気通路に配置のタービンホイールが排気ガスのエネルギによって回転し、これに伴って吸気通路に配置のコンプレッサインペラが回転することによって吸入空気が過給され、エンジンの各気筒の燃焼室に過給空気が強制的に送り込まれる。
【０００３】
また、車両などに搭載されるエンジンにおいては、ピストンとシリンダの壁面との隙間を通じてブローバイガス（未燃焼の混合気や燃焼ガス）が燃焼室からクランクケース内に漏出する。このクランクケース内に漏出したブローバイガスを、ＰＣＶ（Ｐｏｓｉｔｉｖｅ Ｃｒａｎｋｃａｓｅ Ｖｅｎｔｉｌａｔｉｏｎ）通路を通じて吸気通路に戻して再燃焼させるブローバイガス還流装置（ＰＣＶ装置）を備えたエンジンがある（例えば特許文献１参照）。このようなブローバイガス還流装置を備えたエンジンがターボチャージャ付きの場合、クランクケース内のブローバイガスを、ターボチャージャのコンプレッサの上流側の吸気通路に戻している。
【０００４】
さらに、エンジン形態の一つとして、２つのバンク（２つの気筒群）をＶ型に配置したＶ型エンジンがある。２つのバンクを有するエンジンには、各バンク毎にターボチャージャを設けたシステムのもの（ツインターボシステムのエンジン）がある。このようなツインターボシステムのエンジンにあっては、２つのバンクのうちの片方のバンク側のみに上記ブローバイガス還流装置を設けている。また、ツインターボシステムのエンジンには、１つのエアクリーナ及び吸気系のサージタンクを共有するものがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−１８４９３５号公報
【特許文献２】特開２００８−１７５１１５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記した構造のエンジン、つまり、１つのエアクリーナ及びサージタンクを共有する構造のツインターボシステムのエンジンにあっては、寒冷地等において使用される場合、片方のバンク側に設けたＰＣＶ通路を流れるブローバイガスに含まれる水分が、吸気通路（コンプレッサの上流側の吸気通路）内で氷結し、その片方の吸気通路の流路が狭くなる場合がある（以下、「吸気通路の流路が狭くなる」ことを、「つまる」もしくは「つまり」等と表現する場合もある）。こうした状況になると、片方のターボチャージャの回転数が上昇してしまい、過回転に至ることが懸念される。その理由について以下に説明する。
【０００７】
まず、エアクリーナ及びインタークーラを共用する構造のツインターボシステムのエンジンにおいて、排気ガスは、各バンク毎にそれぞれのターボチャージャのタービンに供給される。また、このような構造のエンジンにおいて、片側の吸気通路（ＰＣＶ通路を設けた側の吸気通路）のみが氷結によりつまっている場合、氷結しない側の吸気通路（ＰＣＶ通路を設けていない側の吸気通路）に配置のコンプレッサを通過した空気が、２つのバンクの両方に供給される。ここで、氷結により片方の吸気通路のみがつまっている場合、吸気抵抗のアンバランスが生じるため、高負荷運転時において、その吸気抵抗が大きい側（氷結によるつまりが生じている側）の吸気通路に配置のコンプレッサの仕事量は、吸気抵抗が小さい側（氷結しない側）の吸気通路に配置のコンプレッサの仕事量よりも少なくなる（コンプレッサ効率が低くなる）。そして、このような状態（片方のコンプレッサの仕事量が少ない状態）で、全体の排気ガスエネルギの半分が、それぞれ、各バンクの各ターボチャージャ（タービン）に供給されると、片方のターボチャージャの回転数が上昇してしまい、過回転に至るおそれがある。
【０００８】
本発明はそのような実情を考慮してなされたもので、２つのバンク（気筒群）を有し、その各バンク毎にターボチャージャを設けたターボチャージャ付き内燃機関の制御装置において、ＰＣＶ通路を設けた側の吸気通路のつまりを判定することができ、ターボチャージャの過回転を未然に防ぐことが可能な制御を実現することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、第１気筒群及び第２気筒群を有する内燃機関であって、前記第１気筒群及び第２気筒群に対し、それぞれ、タービンとコンプレッサとを有するターボチャージャが設けられているとともに、前記第１気筒群及び第２気筒群のうちの片方の気筒群の吸気系にブローバイガスを還流するＰＣＶ通路が設けられたターボチャージャ付き内燃機関の制御装置を前提としており、このような内燃機関の制御装置において、前記内燃機関の運転状態が高負荷領域であるときに、前記気筒群毎に設けられた２つのターボチャージャのコンプレッサ出口温度の温度差が所定の判定値以上である場合に、吸気系につまりが生じていると判定し、前記ＰＣＶ通路が設けられた側のターボチャージャの過回転を抑制する制御を行う回転数抑制手段を備えていることを特徴としている。
【００１０】
本発明の課題解決原理について説明する。
【００１１】
まず、ターボチャージャにあっては、コンプレッサ効率ηｃは、コンプレッサ入口温度Ｔ１、コンプレッサ出口温度Ｔ３、及び、コンプレッサ圧力比Ｐ３／Ｐ１（Ｐ３：コンプレッサ出口圧力、Ｐ１：コンプレッサ入口圧力）に関係があり（例えば、特開２００８−１３８６２３号公報、特開２００６−００９７６７号公報などを参照）、コンプレッサ効率ηｃが低下すると、コンプレッサ出口温度Ｔ３が高くなる。
【００１２】
ここで、上記したエアクリーナ及びサージタンクを共有する構造のツインターボシステムのエンジンにおいて、ＰＣＶ通路を設けた側の吸気通路（吸気系）につまりが生じていない場合、気筒群（バンク）毎に設けられた２つのターボチャージャのコンプレッサ効率は同程度である。これに対し、ＰＣＶ通路を設けた側の吸気通路に氷結によるつまりが生じている場合、コンプレッサの仕事量が少なくなってコンプレッサ効率が低下するので、コンプレッサ出口温度が高くなり、ＰＣＶ通路を設けていない側のコンプレッサ出口温度との間において温度差が生じる。しかも、その温度差は、ＰＣＶ通路を設けた側のターボチャージャのコンプレッサ効率が低くなるほど大きくなる。
【００１３】
このような点に着目して、本発明では、上記したように、内燃機関の運転状態が高負荷領域であるときに、各気筒群毎に設けた２つのターボチャージャのコンプレッサ出口温度の温度差が所定の判定値以上である場合に、吸気系（吸気通路）につまりが生じていると判定し、ＰＣＶ通路を設けた側のターボチャージャの過回転を抑制する制御を行う。このような制御により、ターボチャージャの過回転を未然に防ぐことができる。しかも、各気筒群毎に設けた２つのターボチャージャのコンプレッサ出口温度を用いて吸気系のつまりを判定しているので、各ターボチャージャの回転数を検出する高価なターボ回転数センサを設けることなく、ターボチャージャの過回転を防止することができる。
【００１４】
ここで、ＰＣＶ通路を設けた側の吸気系につまりが生じているか否かを判定する判定値（前記温度差に対して設定する判定値）については、例えば、コンプレッサ効率などをパラメータとして、高負荷領域でターボチャージャの過回転が生じないような温度差（コンプレッサ出口温度の温度差）の許容値を、予め実験・計算等によって取得しておき、その結果を基に適合した値（温度差）を判定値とすればよい。
【００１５】
本発明において、前記第１気筒群及び第２気筒群に対して設けられた各ターボチャージャが、タービンホイールの外周側に配置された複数のノズルベーンを有し、それら複数のノズルベーンの開度を変更することによって排気ガスの流れを調整する可変ノズルベーン機構を備えた可変ノズルベーン式ターボチャージャである場合、前記温度差が判定値以上で吸気系につまりが生じていると判定した場合に、ＰＣＶ通路を設けた側の可変ノズルベーン機構のノズルベーンを開く。このような制御により、ＰＣＶ通路を設けた側のタービンホイールに流入する排気ガス量（排気ガスエネルギ）を減らすことができる。これによって、タービンホイール及びコンプレッサインペラの回転速度を小さくすることができ、ターボチャージャの過回転を抑制することができる。
【００１６】
本発明において、前記第１気筒群及び第２気筒群に対して設けられた各ターボチャージャが、タービンホイールをバイパスする排気バイパス通路と、その排気バイパス通路を開閉するウエストゲートバルブとを備えている場合、前記温度差が判定値以上で吸気系につまりが生じていると判定した場合には、ＰＣＶ通路を設けた側のウエストゲートバルブを開く。このような制御により、ＰＣＶ通路を設けた側のタービンホイールに流入する排気ガス量（排気ガスエネルギ）を減らすことができる。これによって、タービンホイール及びコンプレッサインペラの回転速度を小さくすることができ、ターボチャージャの過回転を抑制することができる。
【００１７】
本発明において、吸気系につまりが生じていると判定した場合に、ＰＣＶ通路を設けた側の気筒群への燃料噴射量を減量する。このような制御により、ＰＣＶ通路を設けた側の気筒群から排気通路に排出される排気ガスの量つまりターボチャージャのタービンホイールに流入する排気ガス量（排気ガスエネルギ）を減らすことができる。これによって、タービンホイール及びコンプレッサインペラの回転速度を小さくすることができ、ターボチャージャの過回転を抑制することができる。
【００１８】
なお、吸気系につまりが生じていると判定した場合に、ＰＣＶ通路が設けられた側のターボチャージャの過回転を抑制するにあたり、上記した［可変ノズルベーン機構のノズルベーンを開く制御］、［ウエストゲートバルブを開く制御］、及び、［燃料噴射量を減量する制御］うちのいずれか２つの制御もしくは全ての制御を実行するようにしてもよい。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、各気筒群毎に設けた２つのターボチャージャのコンプレッサ出口温度の温度差が所定の判定値以上である場合に、吸気系がつまっていると判定して、ＰＣＶ通路を設けた側のターボチャージャの過回転を抑制する制御を行うので、ターボチャージャの過回転を未然に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明を適用するターボチャージャ付き内燃機関（エンジン）の概略構成図である。
【図２】ＥＣＵ等の制御系の構成を示すブロック図である。
【図３】過回転抑制制御の一例を示すフローチャートである。
【図４】過回転抑制制御の他の例を示すフローチャートである。
【図５】過回転抑制制御の別の例を示すフローチャートである。
【図６】コンプレッサの特性線図である。
【図７】２つのターボチャージャのコンプレッサ出口温度の温度差ΔＴ及びコンプレッサ圧力比Ｐ３／Ｐ１と、コンプレッサ効率ηｃ２との関係を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００２２】
−エンジン−
図１は本発明を適用するターボチャージャ付き内燃機関（エンジン）の概略構成図である。なお、図１にはエンジンの各バンクの１気筒の構成のみを示している。
【００２３】
この例のエンジン１は、車両に搭載されるエンジンであって、５つの気筒１１ａ・・１１ａを有する第１バンク（左バンク）１１と、５つの気筒１１ｂ・・１１ｂを有する第２バンク（右バンク）１２とをＶ型に配置したＶ型１０気筒ディーゼルエンジンである。
【００２４】
エンジン１には、クランクシャフト１０の回転角度（クランク角）を検出するクランクポジションセンサ（エンジン回転数センサ）２１が配置されており、このクランクポジションセンサ２１の出力信号からエンジン回転数を認識することができる。また、エンジン１には、ウォータジャケット内の冷却水の水温を検出する水温センサ２２が配置されている。
【００２５】
エンジン１の各気筒１１ａ，１２ａには、燃焼室１１ｂ，１２ｂ内に燃料を直接噴射するインジェクタ１３１，１３２とグロープラグ１４１，１４２とが配置されている。インジェクタ１３１，１３２は、通電（電圧印加）が行われたときに開弁する電磁駆動式の開閉弁である。グロープラグ１４１，１４２は、エンジン１の始動直前に電流が流されることにより赤熱し、これに燃料噴霧の一部が吹きつけられることで着火・燃焼が促進される始動補助装置として機能する。これらインジェクタ１３１，１３２の開弁タイミング及びグロープラグ１４１，１４２の通電タイミングはＥＣＵ９００（図２参照）によって制御される。
【００２６】
エンジン１の燃料供給系は、第１バンク１１側の第１コモンレール３０１、第２バンク１２側の第２コモンレール３０２、サプライポンプ３０３、上記した各バンク１１，１２に配置のインジェクタ１３１，１３２など備えている。
【００２７】
サプライポンプ３０３は、燃料タンク３０４から燃料を汲み上げ、この汲み上げた燃料を高圧にして第１コモンレール３０１に供給する。第１コモンレール３０１の内部と第２コモンレール３０２内部とは連通管３０５を通じて連通しており、第１コモンレール３０１に供給された燃料は第２コモンレール３０２にも供給される。これら２つのコモンレール３０１，３０２は、サプライポンプ３０３から供給された高圧燃料を所定圧力に保持（蓄圧）する蓄圧室としての機能を有し、この蓄圧した燃料を各バンク１１，１２のインジェクタ１３１，１３２に分配する。第１コモンレール３０１には、この第１コモンレール３０１内（第２コモンレール３０２内）の高圧燃料の圧力（レール圧）を検出するためのレール圧センサ２６が配置されている。
【００２８】
エンジン１の吸気系は、一対のバンク１１，１２の各気筒１１ａ，１２ａに吸気を導くための共用の吸気通路１０１を備えている。吸気通路１０１には共用のエアクリーナ９及び吸入空気量（新規空気量）を検出するエアフロメータ２３が配置されている。
【００２９】
吸気通路１０１は２方に分岐している。その一方の吸気通路１１１（以下、第１吸気通路１１１ともいう）に、後述するターボチャージャ５１のコンプレッサインペラ５１２が配置されており、他方の吸気通路１１２（以下、第２吸気通路１１２ともいう）に、後述するターボチャージャ５２のコンプレッサインペラ５２２が配置されている。これら２つの吸気通路（インタークーラ上流側の吸気通路）１１１，１１２は共通のインタークーラ６に接続されている。インタークーラ６は、各ターボチャージャ５１，５２での過給によって昇温した吸入空気を強制冷却するためのクーラである。このインタークーラ６の出口通路１０２には、吸入空気の温度を検出する吸気温センサ２４が配置されている。
【００３０】
インタークーラ６の出口通路１０２には２つの吸気通路（インタークーラ下流側の吸気通路）１２１，１２２が接続されている。これら２つの吸気通路１２１，１２２にはそれぞれ電子制御式のスロットルバルブ（吸気絞り弁）４１，４２が配置される。各スロットルバルブ４１，４２を開閉駆動するスロットルモータ４０１，４０２はＥＣＵ９００（図２参照）によって制御される。また、第１バンク１１側の吸気通路１２１には、インテークマニホールド１００内の圧力（過給圧）を検出するインマニ圧センサ（過給圧センサ）２５が配置されている。
【００３１】
上記インタークーラ６の下流側（吸入空気流れの下流側）の２つの吸気通路１２１，１２２は、共通のサージタンク１１０を介して共通のインテークマニホールド１００に接続されており、各吸気通路１２１，１２２を通過した空気（ターボチャージャ５１，５２で過給され、インタークーラ６で冷却された後の空気）がサージタンク１１０内で合流し、インテークマニホールド１００を通じて各気筒１１ａ，１２ａに流入する。
【００３２】
エンジン１の排気系は、第１バンク１１側のエキゾーストマニホールド２０１及び排気通路２１１と、第２バンク１２側のエキゾーストマニホールド２０２及び排気通路２２２とを備えている。各排気通路２１１，２２２には、それぞれ、後述するターボチャージャ５１，５２のタービンホイール５１１，５２１が配置されている。
【００３３】
なお、図示はしないが、排気通路２１１，２２２におけるタービン５１Ａ，５２Ａの下流側（排気ガス流れの下流側）に、それぞれ、ＮＯｘ吸蔵触媒（ＮＳＲ触媒：ＮＯｘ Ｓｔｏｒａｇｅ Ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ触媒）、及び、ＤＰＮＲ触媒（Ｄｉｅｓｅｌ Ｐａｔｉｃｕｌａｔｅ−ＮＯｘ Ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ触媒）などが配置されている。
【００３４】
−ターボチャージャ−
エンジン１の第１バンク１１及び第２バンク１２にはそれぞれターボチャージャ５１，５２が配置されている。これらターボチャージャ５１，５２について以下に説明する。
【００３５】
各ターボチャージャ５１，５２は、排気系の排気通路２１１，２２２に配置されたタービンホイール５１１，５２１等を有するタービン５１Ａ，５２Ａ、吸気系の吸気通路１１１，１１２に配置されたコンプレッサインペラ５１２，５２２等を有するコンプレッサ５１Ｂ，５２Ｂ、及び、それらタービンホイール５１１，５２１とコンプレッサインペラ５１２，５２２とを回転一体に連結する連結シャフト５１３，５２３などによって構成されており、排気通路２１１，２２２に配置のタービンホイール５１１，５２１が排気のエネルギによって回転し、これに伴って吸気通路１１１，１１２に配置のコンプレッサインペラ５１２，５２２が回転する。そして、コンプレッサインペラ５１２，５２２の回転により吸入空気が過給され、エンジン１の各気筒１１ａ，１２ａの燃焼室１１ｂ，１２ｂに過給空気が強制的に送り込まれる。
【００３６】
この例のターボチャージャ５１，５２は、ともに可変ノズル式ターボチャージャであって、タービン５１Ａ，５２Ａ側に可変ノズルベーン機構（ＶＮ）５１４，５２４が設けられている。
【００３７】
可変ノズルベーン機構５１４，５２４は、タービンホイール５１１，５２１の外周側の排気ガス通路に配置された複数のノズルベーンを有し、それらノズルベーンの開度（互いに隣り合うノズルベーン間の流路面積（スロート面積））を変更することによって排気ガスの流れを調整する機構である。これら可変ノズルベーン機構５１４，５２４の開度（ＶＮ開度）をＶＮアクチュエータ５１５，５２５（図２参照）にて調整することによって、エンジン１の各バンク１１，１２の過給圧を調整することができる。可変ノズルベーン機構５１４，５２４の開度（ＶＮアクチュエータ５１５，５２５の駆動）はＥＣＵ９００（図２参照）によって制御される。
【００３８】
また、この例のターボチャージャ５１，５２においては、それぞれ、タービンホイール５１１，５２１をバイパスする排気バイパス通路５１６，５２６が形成されており、その排気バイパス通路５１６，５２６を開閉するウエストゲートバルブ５１７，５２７が設けられている。この各ウエストゲートバルブ５１７，５２７の開度をＷＧＶアクチュエータ５１８，５２８（図２参照）によって調整し、タービンホイール５１１，５２１をバイパスする排気ガス量を調整することによって、各ターボチャージャ５１，５２の過給圧を制御することができる。ウエストゲートバルブ５１７，５２７の開度（ＷＧＶアクチュエータ５１８，５２８の駆動）はＥＣＵ９００（図２参照）によって制御される。
【００３９】
なお、以下の説明において、第１バンク１１側のターボチャージャ５１を「第１ターボチャージャ５１」という場合があり、また、第２バンク１２側のターボチャージャ５２を「第２ターボチャージャ５２」という場合がある。
【００４０】
−ＥＧＲ装置−
また、エンジン１には、第１バンク１１側と第２バンク１２側とに、それぞれ、ＥＧＲ装置（Ｅｘｈａｕｓｔ Ｇａｓ Ｒｅｃｉｒｃｕｌａｔｉｏｎ装置）７１，７２が配置されている。ＥＧＲ装置７１，７２は、吸入空気に排気ガスの一部を導入することで、燃焼室１１ｂ，１２ｂ内の燃焼温度を低下させてＮＯｘの発生量を低減させる装置である。
【００４１】
ＥＧＲ装置７１，７２は、ターボチャージャ５１，５２のタービンホイール５１１，５２１よりも上流側（排気ガス流れの上流側）の排気通路２１１，２２２と、インタークーラ６の下流側（吸入空気流れの下流側）の吸気通路１２１，１２２とを連通するＥＧＲ通路７１１，７２１、この各ＥＧＲ通路７１１，７２１に設けられたＥＧＲクーラ７１２，７２２、及び、ＥＧＲバルブ７１３，７２３などによって構成されている。そして、このような構成のＥＧＲ装置７１，７２において、ＥＧＲバルブ７１３，７２３の開度を調整することにより、ＥＧＲ率［ＥＧＲ量／（ＥＧＲ量＋吸入空気量（新規空気量））（％）］を変更することができ、排気通路２１１，２２２から吸気通路１２１，１２２に導入されるＥＧＲ量（排気還流量）を調整することができる。なお、ＥＧＲバルブ７１３，７２３の開度はＥＣＵ９００（図２参照）によって制御される。
【００４２】
−ブローバイガス還流装置−
次に、ブローバイガス還流装置（ＰＣＶ装置）８について説明する。
【００４３】
この例では、２つのバンク１１，１２のうち、第２バンク１２（片方のバンク）側のみにブローバイガス還流装置８を設けている。ブローバイガス還流装置８は、クランクケース１ａ内に存在するブローバイガスを、第２バンク１２の第２吸気通路１１２におけるターボチャージャ５２（コンプレッサインペラ５２２）の上流側（吸気流れの上流側）に還流するＰＣＶ通路（ブローバイガス還流通路）８１を備えている。このＰＣＶ通路８１には、ブローバイガスの逆流防止及び流量調整を行うためのＰＣＶバルブ８２が設けられている。ＰＣＶバルブ８２の開度はＥＣＵ９００（図２参照）によって制御される。
【００４４】
−ＥＣＵ−
次に、ＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）９００について説明する。
【００４５】
この例のＥＣＵ９００は、図２に示すように、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）９０１、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）９０２、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）９０３、及び、バックアップＲＡＭ９０４などを備えている。
【００４６】
ＲＯＭ９０２には、各種制御プログラムや、それら各種制御プログラムを実行する際に参照されるマップ等が記憶されている。ＣＰＵ９０１は、ＲＯＭ９０２に記憶された各種制御プログラムやマップに基づいて演算処理を実行する。また、ＲＡＭ９０３はＣＰＵ９０１での演算結果や各センサから入力されたデータ等を一時的に記憶するメモリであり、バックアップＲＡＭ９０４はエンジン１の停止時にその保存すべきデータ等を記憶する不揮発性のメモリである。
【００４７】
以上のＣＰＵ９０１、ＲＯＭ９０２、ＲＡＭ９０３及びバックアップＲＡＭ９０４は、バス９０７を介して互いに接続されるとともに、入力インターフェース９０５及び出力インターフェース９０６と接続されている。
【００４８】
入力インターフェース９０５には、クランクポジションセンサ（エンジン回転数センサ）２１、水温センサ２２、エアフロメータ２３、吸気温センサ２４、インマニ圧センサ２５、レール圧センサ２６、コンプレッサ出口温度センサ２７１，２７２、スロットル開度センサ２８１，２８２、アクセル開度センサ２９、及び、大気の温度を検出する大気温度センサ３０などが接続されており、これらの各センサの出力信号がＥＣＵ９００に入力される。
【００４９】
出力インターフェース９０６には、インジェクタ１３１，１３２、グロープラグ１４１，１４２、サプライポンプ３０３、スロットルバルブ４１，４２のスロットルモータ４０１，４０２、ターボチャージャ５１，５２の可変ノズルベーン機構５１４，５２４の開度を調整するＶＮアクチュエータ５１５，５２５、ウエストゲートバルブ５１７，５２７の開度を調整するＷＧＶアクチュエータ５１８，５２８、ＥＧＲ装置７１，７２のＥＧＲバルブ７１３，７２３、及び、ブローバイガス還流装置８のＰＣＶバルブ８２などが接続されている。
【００５０】
ＥＣＵ９００は、上記した各種センサの出力信号に基づいて、エンジン１のスロットルバルブ４１，４２の開度制御、燃料噴射量・噴射時期制御（インジェクタ１３１，１３２の開閉制御）、及び、ＥＧＲ制御などを含むエンジン１の各種制御を実行する。また、ＥＣＵ９００は、ターボチャージャ５１，５２の可変ノズルベーン機構５１４，５２４の開度制御、ウエストゲートバルブ５１７，５２７の開度制御、及び、ブローバイガス還流装置８のＰＣＶバルブ８２の開度制御などを実行する。さらに、ＥＣＵ９００は、下記の「過回転抑制制御」を実行する。
【００５１】
以上のＥＣＵ９００により実行されるプログラムによって本発明のターボチャージャ付きエンジンの制御装置が実現される。
【００５２】
−過回転抑制制御（１）−
まず、図１に示すエンジン１は、上述したように、第１バンク１１及び第２バンク１２にそれぞれターボチャージャ５１，５２が設けられているとともに、１つのエアクリーナ９及びサージタンク１１０を共有する構造のツインターボシステムのエンジンであって、片方のバンク（第２バンク１２）側のみにブローバイガス還流装置８（ＰＣＶ通路８１）が設けられている。
【００５３】
このような構造のツインターボシステムのエンジン１にあっては、寒冷地等において使用される場合、ＰＣＶ通路８１を通じて戻されるブローバイガスに含まれる水分が、第２バンク１２の第２吸気通路１１２内で氷結し、その第２吸気通路１１２（片方の吸気通路）がつまる（流路が狭くなる）場合がある。こうした状況になると、第２バンク１２側に配置の第２ターボチャージャ５２の回転数が上昇してしまい、第２ターボチャージャ５２が過回転に至ることが懸念される。この点について以下に説明する。
【００５４】
まず、エアクリーナ９及びサージタンク１１０を共用する構造のツインターボシステムのエンジン１において、排気ガスは、それぞれ、第１ターボチャージャ５１のタービン５１Ａ、及び、第２ターボチャージャ５２のタービン５２Ａに供給される。また、このような構造のエンジン１において、第２バンク１２の第２吸気通路１１２のみが氷結によりつまっている場合、第１バンク１１側（氷結しない側）の第１ターボチャージャ５１のコンプレッサ５１Ｂを通過した空気が２つのバンク１１，１２の両方に供給される。
【００５５】
ここで、氷結により、第２バンク１２の第２吸気通路１１２のみがつまっている場合、第１バンク１１側の第１吸気通路１１１と第２バンク１２側の第２吸気通路１１２との間において吸気抵抗のアンバランスが生じる。このため、高負荷運転時において、上記吸気抵抗が大きい側のコンプレッサ５２Ｂつまり第２バンク１２の第２吸気通路１１２に配置のコンプレッサ５２Ｂの仕事量は、吸気抵抗が小さい側（第１バンク１１側（氷結しない側）の第１吸気通路１１１に配置のコンプレッサ５１Ｂの仕事量よりも少なくなる。そして、このような状態（片方のコンプレッサ５２Ｂの仕事量が少ない状態）で、全体の排気ガスエネルギの半分が、それぞれ、各ターボチャージャ５１，５２（タービン５１Ａ，５２Ａ）に供給されると、上記吸気抵抗が大きい側の第２ターボチャージャ５２の回転数が上昇してしまい、第２ターボチャージャ５２が過回転に至るおそれがある。
【００５６】
このような点を考慮して、この例では、１つのエアクリーナ９及びサージタンク１１０を共有する構造のツインターボシステムのエンジンであって、片方のバンク（第２バンク１２）側のみにブローバイガス還流装置８（ＰＣＶ通路８１）が設けられたエンジン１において、第２バンク１２の第２吸気通路１１２のつまりを判定することができ、第２ターボチャージャ５２の過回転を未然に防ぐことが可能な制御を実現する。
【００５７】
その制御（過回転抑止制御）の一例について、図３のフローチャートを参照して説明する。図３の制御ルーチンはＥＣＵ９００において所定時間毎（例えば数ｍｓｅｃ毎）に繰り返して実行される。
【００５８】
まず、ステップＳＴ１０１において、クランクポジションセンサ（エンジン回転数センサ）２１、エアフロメータ２３、インマニ圧センサ２５、コンプレッサ出口温度センサ２７１，２７２、及び、大気の温度を検出する大気温度センサ３０など各センサからの入力信号を処理して、エンジン回転数Ｎｅ、吸入空気量Ｇａ、インマニ圧（過給圧）Ｐｉｍ、第１ターボチャージャ５１のコンプレッサ出口温度Ｔ３＿１、第２ターボチャージャ５２のコンプレッサ出口温度Ｔ３＿２、及び、大気温度Ｔａｔｍなどを認識する。
【００５９】
ステップＳＴ１０２では、エンジン回転数Ｎｅに基づいてエンジン１が運転中であるか否かを判定し、その判定結果が否定判定（ＮＯ）である場合はリターンする。ステップＳＴ１０２の判定結果が肯定判定（ＹＥＳ）である場合はステップＳＴ１０３に進む。
【００６０】
ステップＳＴ１０３では、大気温度Ｔａｔｍが０℃以下であるか否かを判定し、その判定結果が否定判定（ＮＯ）である場合はリターンする。ステップＳＴ１０３の判定結果が肯定判定（ＹＥＳ）である場合（［大気温度Ｔａｔｍ≦０℃］である場合）はステップＳＴ１０４に進む。このステップＳＴ１０３は、ＰＣＶ通路８１を設けた側の第２吸気通路１１２に氷結が生じる環境下にあるか否かを判定するための判定ステップである。
【００６１】
ステップＳＴ１０４ではエンジン１の運転状態が高負荷領域であるか否かを判定する。具体的には、例えば、エンジン回転数Ｎｅと燃料噴射量Ｑ（インジェクタ１３１，１３２への指令値）とに基づいて、予め実験・シミュレーション等によって設定されたマップを参照して、エンジン１の運転状態が高負荷領域であるか否かを判定し、その判定結果が否定判定である場合（ステップＳＴ１０４の判定結果が否定判定（ＮＯ）である場合）はリターンする。ステップＳＴ１０４の判定結果が肯定判定（ＹＥＳ）である場合はステップＳＴ１０５に進む。
【００６２】
ここで、「高負荷領域」とは、ＰＣＶ通路８１を設けた側の第２吸気通路１１２につまりが生じた場合（流路が狭くなった場合）に、第２ターボチャージャ５２に過回転が生じる可能性のあるエンジン１の運転領域であって、例えば、図６に示すコンプレッサの特性線図（［吸入空気量Ｇａ−圧力比Ｐ３／Ｐ１］線図）上で表すと、ハッチングを付した領域が高負荷領域である。この高負荷領域は、エンジン回転数と燃料噴射量とをパラメータとして、上記ターボチャージャの過回転の発生の有無（コンプレッサ効率の低下度合い）を考慮して、予め実験・計算等によって求めることができる。そして、その結果を基に高負荷領域を判定する上記マップを作成すればよい。この高負荷領域判定用のマップはＥＣＵ９００のＲＯＭ９０２内に記憶しておく。
【００６３】
なお、ステップＳＴ１０４の判定処理において、吸入空気量Ｇａとインマニ圧Ｐｉｍとを用いて、予め実験・シミュレーション等によって設定されたマップを参照して、エンジン１の運転状態が高負荷領域であるか否かを判定するようにしてもよい。また、高負荷領域の判定は、他の手法で行うようにしてもよい。
【００６４】
ステップＳＴ１０５においては、現在の第２ターボチャージャ５２のコンプレッサ出口温度Ｔ３＿２と第１ターボチャージャ５１のコンプレッサ出口温度Ｔ３＿１との温度差ΔＴ（ΔＴ＝Ｔ３＿２−Ｔ３＿１）を求め、その温度差ΔＴが所定のつまり判定値α（例えば１５℃）以上であるか否かを判定する。このステップＳＴ１０５の判定処理に用いるつまり判定値αについては後述する。
【００６５】
ステップＳＴ１０５の判定結果が否定判定（ＮＯ）である場合（［ΔＴ＜α℃］である場合）は通常制御を行い（ステップＳＴ１０６）、その後にリターンする。
【００６６】
なお、エンジン１の通常制御としては、例えば、エアフロメータ２３によって検出された吸入空気量Ｇａとクランクポジションセンサ２１によって検出されたエンジン回転数Ｎｅとに基づいて、燃費（燃料消費率）などを考慮したマップ（通常制御用のマップ）を参照して、インジェクタ１３１，１３２による燃料噴射量（指令値）を調整するという制御を行う。また、ターボチャージャ５１，５２の可変ノズルベーン機構５１４，５２４についても通常制御を行う。例えば、エンジン１（ターボチャージャ５１，５２）の運転状態に基づいて、燃費・エミッション・ターボ効率（過給効率）などを考慮したマップ（通常制御時の要求開度値マップ）を参照して、可変ノズルベーン機構５１４，５２４のＶＮ開度を調整するという制御を行う。
【００６７】
一方、ステップＳＴ１０５の判定結果が肯定判定（ＹＥＳ）である場合（［ΔＴ≧α℃］である場合）は、第２バンク１２の第２吸気通路１１２（吸気系）につまりが生じている（流路が狭くなっている）と判定してステップＳＴ１０７に進む。
【００６８】
ステップＳＴ１０７では、第２ターボチャージャ５２の可変ノズルベーン機構（ＶＮ）５２４を開く（ＶＮ開き制御）。具体的には、可変ノズルベーン機構５２４のＶＮ開度を最大開度に設定する。このようにして、第２ターボチャージャ５２の可変ノズルベーン機構５２４を開くことにより、可変ノズルベーン機構５２４のＶＮ開度（互いに隣り合うノズルベーン間の流路面積（スロート面積））を大きくすることができ、タービンホイール５２１に向けて導入される排気ガスの流速を小さくすることができる。つまり、タービンホイール５２１に流入する排気ガス量（排気ガスエネルギ）を減らすことができる。これによって、タービンホイール５２１及びコンプレッサインペラ５２２の回転速度を小さくすることができ、第２ターボチャージャ５２の過回転を抑制することができる。
【００６９】
次に、ステップＳＴ１０８において、判定待機時間が経過したか否かを判定する。ここで、判定待機時間は、下記のステップＳＴ１０９の判定処理を開始するまでの待機時間であって、例えば、上記ＶＮ開き制御による排気ガス量の低減効果を得るのに必要な時間（遅延時間等を含む）を実験・シミュレーション等によって取得し、その結果を基に適合した値（時間）を設定する。
【００７０】
上記ステップＳＴ１０８の判定結果が否定判定（ＮＯ）である場合は、ステップＳＴ１０９の判定処理の実行を保留し、ステップＳＴ１０８の判定結果が肯定判定（ＹＥＳ）になった時点で、ステップＳＴ１０９の判定処理を実行する。具体的には、ステップＳＴ１０９においては、現在の第２ターボチャージャ５２のコンプレッサ出口温度Ｔ３＿２と第１ターボチャージャ５１のコンプレッサ出口温度Ｔ３＿１との温度差ΔＴが、上記つまり判定値α（例えば１５℃）以上であるか否かを判定する。ステップＳＴ１０９の判定結果が否定判定（ＮＯ）である場合（［ΔＴ＜α℃］である場合）は、上記ＶＮ開き制御を実施したことにより、第２ターボチャージャ５２の過回転が生じない状況になったと判断してリターンする。
【００７１】
ステップＳＴ１０９の判定結果が肯定判定（ＹＥＳ）である場合（［ΔＴ≧α℃］である場合）は、上記ＶＮ開き制御を実施したのにも関らず、第２バンク１２の第２吸気通路１１２のつまりが解消していないと判断して、ステップＳＴ１１０に進む。
【００７２】
ステップＳＴ１１０では、ＭＩＬ（Ｍａｌｆｕｎｃｔｉｏｎ Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ Ｌａｍｐ；警告ランプ）を点灯して、吸気系につまりが生じている旨をユーザに報知し、ディーラ等での点検・修理等を促す。また、このようなＭＩＬ点灯とともに、エンジン１の運転状態を退避走行モードとする。退避走行モードとは、車両の走行状態を、第２ターボチャージャ５２の過回転（第２吸気通路１１２のつまりに起因する過回転）を回避することが可能な範囲内に制限するエンジン１の運転モードであって、例えば、燃料噴射量やスロットル開度が制限される。
【００７３】
以上のように、この例の制御によれば、エンジン運転状態が高負荷領域であるときに、第２ターボチャージャ５２のコンプレッサ出口温度Ｔ３＿２と第１ターボチャージャ５１のコンプレッサ出口温度Ｔ３＿１との温度差ΔＴがつまり判定値α（例えば、α＝１５℃）以上である場合には、第２バンク１２の第２吸気通路１１２（吸気系）につまりが生じていると判定し、第２ターボチャージャ５２のタービンホイール５２１に流入する排気ガス量を減らしているので、第２ターボチャージャ５２の過回転を抑制することができる。しかも、コンプレッサ出口温度センサ２７１，２７２にて検出されるコンプレッサ出口温度Ｔ３＿１及びＴ３＿２を用いて吸気系のつまりを判定しているので、各ターボチャージャ５１，５２の回転数を検出する高価なターボ回転数センサを設けることなく、第２ターボチャージャ５２の過回転を防止することができる。
【００７４】
−つまり判定値について−
つまり判定値の一例について説明する。
【００７５】
まず、上述したように、ターボチャージャにあっては、コンプレッサ効率ηｃは、コンプレッサ入口温度Ｔ１、コンプレッサ出口温度Ｔ３、及び、コンプレッサ圧力比Ｐ３／Ｐ１（Ｐ３：コンプレッサ出口圧力、Ｐ１：コンプレッサ入口圧力）に関係があり（例えば特開２００８−１３８６２３号公報、特開２００６−００９７６７号公報などを参照）、コンプレッサ効率ηｃが低下すると、コンプレッサ出口温度Ｔ３が高くなる。
【００７６】
また、図１に示す構造のエンジン、つまり、１つのエアクリーナ及びサージタンクを共有する構造のツインターボシステムのエンジン１において、ＰＣＶ通路８１を設けた側の第２吸気通路１１２につまりが生じていない場合、各バンク１１，１２毎に設けた２つのターボチャージャ５１，５２のコンプレッサ効率ηｃ１，ηｃ２は同程度である。これに対し、第２バンク１２側（ＰＣＶ通路８１を設けた側）の第２吸気通路１１２に氷結によるつまりが生じている場合、第２ターボチャージャ５２のコンプレッサ５２Ｂの仕事量が少なくなってコンプレッサ効率ηｃ２が低下するので、コンプレッサ出口温度Ｔ３＿２が高くなり、第１バンク１１側（ＰＣＶ通路８１を設けていない側）のコンプレッサ出口温度Ｔ３＿１との間において差が生じる。しかも、その温度差ΔＴは、第２ターボチャージャ５２のコンプレッサ効率ηｃ２が低くなるほど大きくなる。この点について説明する。
【００７７】
まず、上記ＰＣＶ通路８１を設けた側の第２吸気通路１１２につまりが生じていない状態を基準状態とし、第２ターボチャージャ５２のコンプレッサ効率ηｃ２が基準状態に対して５％低下した場合と、同コンプレッサ効率ηｃ２が基準状態に対して１０％低下した場合とについて、第２ターボチャージャ５２のコンプレッサ出口温度温度Ｔ３＿２と第１ターボチャージャ５１のコンプレッサ出口温度温度Ｔ３＿１（コンプレッサ出口温度温度Ｔ３＿１については同じ値（例えば１５℃）とした）との温度差ΔＴを、コンプレッサ圧力比Ｐ３／Ｐ１をパラメータとして計算したところ、図７に示すような結果が得られた。この図７の結果から明らかなように、コンプレッサ効率ηｃ２が低下するほど（第２吸気通路１１２のつまり度合いが大きくなるほど）、第２ターボチャージャ５２のコンプレッサ出口温度温度Ｔ３＿２と第１ターボチャージャ５１のコンプレッサ出口温度温度Ｔ３＿１との温度差ΔＴが大きくなることが判る。
【００７８】
また、上記高負荷領域において、例えば、ターボチャージャのコンプレッサ効率ηｃの基準状態に対する低下が１０％程度になると、ターボチャージャの回転が上昇して過回転が生じる可能性があることが実験・経験的に判っている。一方、例えば、ターボチャージャのコンプレッサ効率ηｃの基準状態に対する低下が５％程度である場合にはターボチャージャは問題なく回転する。
【００７９】
そして、そのような点及び上記図７の温度差変化に基づいて、高負荷領域においてコンプレッサ効率ηｃ２が基準状態に対して１０％低下した場合には超えてしまう値（温度差ΔＴ）であり、高負荷領域であってもコンプレッサ効率ηｃ２が基準状態に対して５％低下の場合には生じない大きさの温度差ΔＴ（許容値）を考慮して、つまり判定値αを決定する。図７の例ではつまり判定値αを１５℃としている。なお、つまり判定温度αは、「１５℃」以外の値であってもよい。
【００８０】
なお、上記図７の温度差ΔＴの計算において、第１ターボチャージャ５１と第２ターボチャージャ５２とにおいて、コンプレッサ入口温度Ｔ１（１５℃）及びコンプレッサ圧縮比Ｐ３／Ｐ１は同じ値として計算を行っている。
【００８１】
−過回転抑制制御（２）−
過回転抑制制御の他の例について図４のフローチャートを参照して説明する。図４の制御ルーチンはＥＣＵ９００において実行される。
【００８２】
図４に示すフローチャートのステップＳＴ２０１〜ステップＳＴ２０６の各処理は、上記した図３のフローチャートのステップＳＴ１０１〜ステップＳＴ１０６の各処理と同じであるので、その詳細な説明は省略する。
【００８３】
この例においても、ステップＳＴ２０５において、現在の第２ターボチャージャ５２のコンプレッサ出口温度Ｔ３＿２と第１ターボチャージャ５１のコンプレッサ出口温度Ｔ３＿１との温度差ΔＴ（ΔＴ＝Ｔ３＿２−Ｔ３＿１）が上記したつまり判定値α（例えば１５℃）以上であるか否かを判定し、その判定結果が肯定判定（ＹＥＳ）である場合にステップＳＴ２０７に進む。
【００８４】
ステップＳＴ２０７では、第２ターボチャージャ５２のウエストゲートバルブ５２７を開く（ＷＧＶ開き制御）。具体的には、ウエストゲートバルブ５２７のＷＧＶ開度を最大開度に設定する。このようにして、ウエストゲートバルブ５２７を開くことにより、タービンホイール５２１に流入する排気ガス量（排気ガスエネルギ）を減らすことができる。これによって、タービンホイール５２１及びコンプレッサインペラ５２２の回転速度を小さくすることができ、第２ターボチャージャ５２の過回転を抑制することができる。
【００８５】
次に、ステップＳＴ２０８において、判定待機時間が経過したか否かを判定する。ここで、判定待機時間は、下記のステップＳＴ２０９の判定処理を開始するまでの待機時間であって、例えば、上記ＷＧＶ開き制御による排気ガス量の低減効果を得るのに必要な時間（遅れ時間等を含む）を実験・シミュレーション等によって取得し、その結果を基に適合した値（時間）を設定する。
【００８６】
上記ステップＳＴ２０８の判定結果が否定判定（ＮＯ）である場合は、ステップＳＴ２０９の判定処理の実行を保留し、ステップＳＴ２０８の判定結果が肯定判定（ＹＥＳ）になった時点で、ステップＳＴ２０９の判定処理を実行する。具体的には、ステップＳＴ２０９においては、現在の第２ターボチャージャ５２のコンプレッサ出口温度Ｔ３＿２と第１ターボチャージャ５１のコンプレッサ出口温度Ｔ３＿１との温度差ΔＴが、上記つまり判定値α（例えば１５℃）以上であるか否かを判定する。ステップＳＴ２０９の判定結果が否定判定（ＮＯ）である場合（［ΔＴ＜α℃］である場合）は、上記ＷＧＶ開き制御を実施したことにより、第２ターボチャージャ５２の過回転が生じない状況になったと判断してリターンする。
【００８７】
ステップＳＴ２０９の判定結果が肯定判定（ＹＥＳ）である場合（［ΔＴ≧α℃］である場合）は、上記ＷＧＶ開き制御を実施したのにも関らず、第２バンク１２の第２吸気通路１１２のつまりが解消していないと判断して、ステップＳＴ２１０に進む。
【００８８】
ステップＳＴ２１０では、ＭＩＬを点灯して、吸気系につまりが生じている旨をユーザに報知し、ディーラ等での点検・修理等を促す。また、このようなＭＩＬ点灯とともに、エンジン１の運転状態を上記した退避走行モードとする。
【００８９】
以上のように、この例の制御においても、エンジン１の運転状態が高負荷領域であるときに、第２ターボチャージャ５２のコンプレッサ出口温度Ｔ３＿２と第１ターボチャージャ５１のコンプレッサ出口温度Ｔ３＿１との温度差ΔＴがつまり判定値α（例えば、α＝１５℃）以上である場合に、第２バンク１２の第２吸気通路１１２（吸気系）につまりが生じていると判定し、第２ターボチャージャ５２のタービンホイール５２１に流入する排気ガス量を減らしているので、第２ターボチャージャ５２の過回転を抑制することができる。しかも、コンプレッサ出口温度センサ２７１，２７２にて検出されるコンプレッサ出口温度Ｔ３＿１及びＴ３＿２を用いて吸気系のつまりを判定しているので、各ターボチャージャ５１，５２の回転数を検出する高価なターボ回転数センサを設けることなく、第２ターボチャージャ５２の過回転を防止することができる。
【００９０】
−過回転抑制制御（３）−
過回転抑制制御の他の例について図５のフローチャートを参照して説明する。図５の制御ルーチンはＥＣＵ９００において実行される。
【００９１】
図５に示すフローチャートのステップＳＴ３０１〜ステップＳＴ３０６の各処理は、上記した図３のフローチャートのステップＳＴ１０１〜ステップＳＴ１０６の各処理と同じであるので、その詳細な説明は省略する。
【００９２】
この例においても、ステップＳＴ３０５において、現在の第２ターボチャージャ５２のコンプレッサ出口温度Ｔ３＿２と第１ターボチャージャ５１のコンプレッサ出口温度Ｔ３＿１との温度差ΔＴ（ΔＴ＝Ｔ３＿２−Ｔ３＿１）が所定のつまり判定値α（例えば１５℃）以上であるか否かを判定し、その判定結果が肯定判定（ＹＥＳ）である場合にステップＳＴ３０７に進む。
【００９３】
ステップＳＴ３０７では、第２バンク（第２気筒群）１２に噴射する燃料噴射量を通常制御時よりも減量する。このようにして、第２バンク（第２気筒群）１２の各燃焼室１２ｂに噴射する燃料噴射量を減量することにより、排気通路３２２に排出される排気ガスの量つまりタービンホイール５２１に流入する排気ガス量（排気ガスエネルギ）を減らすことができる。これによって、タービンホイール５２１及びコンプレッサインペラ５２２の回転速度を小さくすることができ、第２ターボチャージャ５２の過回転を抑制することができる。
【００９４】
なお、エンジン１の通常制御は、例えば、現在のエンジン１の運転状態（吸入空気量Ｇａ、エンジン回転数Ｎｅ等）とに基づいて、燃費（燃料消費率）などを考慮したマップ（通常制御用）を参照して、インジェクタ１３１，１３２による燃料噴射量（指令値）を決定して、燃料噴射量を調整する制御である。
【００９５】
次に、ステップＳＴ３０８において、判定待機時間が経過したか否かを判定する。ここで、判定待機時間は、下記のステップＳＴ３０９の判定処理を開始するまでの待機時間であって、例えば、上記燃料噴射量の減量による排気ガス量の低減効果を得るのに必要な時間（遅れ時間等を含む）を実験・シミュレーション等によって取得し、その結果を基に適合した値（時間）を設定する。
【００９６】
上記ステップＳＴ３０８の判定結果が否定判定（ＮＯ）である場合は、ステップＳＴ３０９の判定処理の実行を保留し、ステップＳＴ３０８の判定結果が肯定判定（ＹＥＳ）になった時点で、ステップＳＴ３０９の判定処理を実行する。具体的には、ステップＳＴ３０９においては、現在の第２ターボチャージャ５２のコンプレッサ出口温度Ｔ３＿２と第１ターボチャージャ５１のコンプレッサ出口温度Ｔ３＿１との温度差ΔＴが、上記つまり判定値α（例えば１５℃）以上であるか否かを判定する。ステップＳＴ３０９の判定結果が否定判定（ＮＯ）である場合（［ΔＴ＜α℃］である場合）は、上記燃料噴射量の減量を行ったことにより、第２ターボチャージャ５２の過回転が生じない状況になったと判断してリターンする。
【００９７】
ステップＳＴ３０９の判定結果が肯定判定（ＹＥＳ）である場合（［ΔＴ≧α℃］である場合）は、上記燃料噴射量の減量を行ったのにも関らず、第２バンク１２の第２吸気通路１１２のつまりが解消していないと判断して、ステップＳＴ３１０に進む。
【００９８】
ステップＳＴ３１０では、ＭＩＬを点灯して、吸気系につまりが生じている旨をユーザに報知し、ディーラ等での点検・修理等を促す。また、このようなＭＩＬ点灯とともに、エンジン１の運転状態を上記した退避走行モードとする。
【００９９】
以上のように、この例の制御においても、エンジン１の運転状態が高負荷領域であるときに、第２ターボチャージャ５２のコンプレッサ出口温度Ｔ３＿２と第１ターボチャージャ５１のコンプレッサ出口温度Ｔ３＿１との温度差ΔＴがつまり判定値α（例えば、α＝１５℃）以上である場合に、第２バンク１２の第２吸気通路１１２（吸気系）につまりが生じていると判定し、第２ターボチャージャ５２のタービンホイール５２１に流入する排気ガス量を減らしているので、第２ターボチャージャ５２の過回転を抑制することができる。しかも、コンプレッサ出口温度センサ２７１，２７２にて検出されるコンプレッサ出口温度Ｔ３＿１及びＴ３＿２を用いて吸気系のつまりを判定しているので、各ターボチャージャ５１，５２の回転数を検出する高価なターボ回転数センサを設けることなく、第２ターボチャージャ５２の過回転を防止することができる。第２ターボチャージャ５２の過回転を防止することができる。
【０１００】
ここで、本実施形態の制御において、第２ターボチャージャ５２のコンプレッサ出口温度Ｔ３＿２と第１ターボチャージャ５１のコンプレッサ出口温度Ｔ３＿１との温度差ΔＴがつまり判定値α以上であり、第２吸気通路１１２（吸気系）につまりが生じていると判定した場合に、ＰＣＶ通路８２が設けられた側の第２ターボチャージャ５２の過回転を抑制するにあたり、上記した［可変ノズルベーン機構５２４のノズルベーンを開く制御（ＶＮ開き制御）］、［ウエストゲートバルブ５２７を開く制御（ＷＧＶ開き制御）］、及び、［第２バンク１２への燃料噴射量を減量する制御］うちのいずれか２つの制御もしくは全ての制御を実行するようにしてもよい。
【０１０１】
−他の実施形態−
以上の例では、２つのバンク１１，１２のうち、第２バンク１２側の吸気通路１１２にブローバイガス還流装置８（ＰＣＶ通路８１）を設けた例について説明したが、本発明はこれに限られることなく、第１バンク１１側の吸気通路１１１にブローバイガス還流装置８（ＰＣＶ通路８１）を設けたツインターボシステムのエンジン（内燃機関）の制御に適用可能である。
【０１０２】
以上の例では、ターボチャージャ付きＶ型１０気筒ディーゼルエンジンの制御に本発明を適用した例を示したが、本発明はこれに限られることなく、例えばＶ型６気筒やＶ型８気筒などの他の任意の気筒数のターボチャージャ付きＶ型多気筒ディーゼルエンジンの制御にも適用可能である。また、Ｖ型多気筒ディーゼルエンジンに限られることなく、ターボチャージャ付きＶ型多気筒ガソリンエンジンなどの制御にも適用可能である。
【産業上の利用可能性】
【０１０３】
本発明は、ターボチャージャ付き内燃機関（エンジン）の制御装置に利用可能であり、さらに詳しくは、２つのバンク（気筒群）を有し、その各バンク毎にターボチャージャが設けられたターボチャージャ付き多気筒内燃機関の制御に利用することができる。
【符号の説明】
【０１０４】
１ エンジン
１ａ クランクケース
１１ 第１バンク（気筒群）
１２ 第２バンク（気筒群）
１１ａ，１２ａ 気筒
１１０ サージタンク
１１１，１１２ 吸気通路
２１１，２２２ 排気通路
１３１，１３２ インジェクタ
５１，５２ ターボチャージャ
５１Ａ，５２Ａ タービン
５１Ｂ，５２Ｂ コンプレッサ
５１４，５２４ 可変ノズルベーン機構
５１５，５２５ ＶＮアクチュエータ
５１６，５２６ 排気バイパス通路
５１７，５２７ ウエストゲートバルブ
５１８，５２８ ＷＧＶアクチュエータ
８ ブローバイガス還流装置（ＰＣＶ装置）
８１ ＰＣＶ通路
８２ ＰＣＶバルブ
９ エアクリーナ
２１ クランクポジションセンサ
２３ エアフロメータ
２５ インマニ圧センサ
２７１ コンプレッサ出口温度センサ
２７２ コンプレッサ出口温度センサ
３０ 大気温度センサ
９００ ＥＣＵ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１気筒群及び第２気筒群を有する内燃機関であって、前記第１気筒群及び第２気筒群に対し、それぞれタービンとコンプレッサとを有するターボチャージャが設けられているとともに、前記第１気筒群及び第２気筒群のうちの片方の気筒群の吸気系にブローバイガス還流するＰＣＶ通路が設けられたターボチャージャ付き内燃機関の制御装置において、
前記内燃機関の運転状態が高負荷領域であるときに、前記気筒群毎に設けられた２つのターボチャージャのコンプレッサ出口温度の温度差が所定の判定値以上である場合に、吸気系につまりが生じていると判定し、前記ＰＣＶ通路が設けられた側のターボチャージャの過回転を抑制する制御を行う回転数抑制手段を備えていることを特徴とするターボチャージャ付き内燃機関の制御装置。
【請求項２】
請求項１記載のターボチャージャ付き内燃機関の制御装置において、
前記第１気筒群及び第２気筒群に対して設けられた各ターボチャージャは、前記タービンのタービンホイールの外周側に配置された複数のノズルベーンを有し、前記複数のノズルベーンの開度を変更することによって排気ガスの流れを調整する可変ノズルベーン機構を備えた可変ノズルベーン式ターボチャージャであって、
前記回転数抑制手段は、吸気系につまりが生じていると判定した場合に、前記ＰＣＶ通路が設けられた側の前記可変ノズルベーン機構のノズルベーンを開くことを特徴とするターボチャージャ付き内燃機関の制御装置。
【請求項３】
請求項１記載のターボチャージャ付き内燃機関の制御装置において、
前記第１気筒群及び第２気筒群に対して設けられた各ターボチャージャは、前記タービンホイール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開閉するウエストゲートバルブとを備えており、
前記回転数抑制手段は、吸気系につまりが生じていると判定した場合に、前記ＰＣＶ通路が設けられた側の前記ウエストゲートバルブを開くことを特徴とするターボチャージャ付き内燃機関の制御装置。
【請求項４】
請求項１記載のターボチャージャ付き内燃機関の制御装置において、
前記回転数抑制手段は、吸気系につまりが生じていると判定した場合に、前記ＰＣＶ通路が設けられた側の気筒群への燃料噴射量を減量することを特徴とするターボチャージャ付き内燃機関の制御装置。
【請求項１】
第１気筒群及び第２気筒群を有する内燃機関であって、前記第１気筒群及び第２気筒群に対し、それぞれタービンとコンプレッサとを有するターボチャージャが設けられているとともに、前記第１気筒群及び第２気筒群のうちの片方の気筒群の吸気系にブローバイガス還流するＰＣＶ通路が設けられたターボチャージャ付き内燃機関の制御装置において、
前記内燃機関の運転状態が高負荷領域であるときに、前記気筒群毎に設けられた２つのターボチャージャのコンプレッサ出口温度の温度差が所定の判定値以上である場合に、吸気系につまりが生じていると判定し、前記ＰＣＶ通路が設けられた側のターボチャージャの過回転を抑制する制御を行う回転数抑制手段を備えていることを特徴とするターボチャージャ付き内燃機関の制御装置。
【請求項２】
請求項１記載のターボチャージャ付き内燃機関の制御装置において、
前記第１気筒群及び第２気筒群に対して設けられた各ターボチャージャは、前記タービンのタービンホイールの外周側に配置された複数のノズルベーンを有し、前記複数のノズルベーンの開度を変更することによって排気ガスの流れを調整する可変ノズルベーン機構を備えた可変ノズルベーン式ターボチャージャであって、
前記回転数抑制手段は、吸気系につまりが生じていると判定した場合に、前記ＰＣＶ通路が設けられた側の前記可変ノズルベーン機構のノズルベーンを開くことを特徴とするターボチャージャ付き内燃機関の制御装置。
【請求項３】
請求項１記載のターボチャージャ付き内燃機関の制御装置において、
前記第１気筒群及び第２気筒群に対して設けられた各ターボチャージャは、前記タービンホイール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開閉するウエストゲートバルブとを備えており、
前記回転数抑制手段は、吸気系につまりが生じていると判定した場合に、前記ＰＣＶ通路が設けられた側の前記ウエストゲートバルブを開くことを特徴とするターボチャージャ付き内燃機関の制御装置。
【請求項４】
請求項１記載のターボチャージャ付き内燃機関の制御装置において、
前記回転数抑制手段は、吸気系につまりが生じていると判定した場合に、前記ＰＣＶ通路が設けられた側の気筒群への燃料噴射量を減量することを特徴とするターボチャージャ付き内燃機関の制御装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１３−１９３０６（Ｐ２０１３−１９３０６Ａ）
【公開日】平成２５年１月３１日（２０１３．１．３１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１５２９１４（Ｐ２０１１−１５２９１４）
【出願日】平成２３年７月１１日（２０１１．７．１１）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年１月３１日（２０１３．１．３１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年７月１１日（２０１１．７．１１）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
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