JP5754389B2

JP5754389B2 - Engine supercharger

Info

Publication number: JP5754389B2
Application number: JP2012021266A
Authority: JP
Inventors: 宏行芳賀
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2012-02-02
Filing date: 2012-02-02
Publication date: 2015-07-29
Anticipated expiration: 2032-02-02
Also published as: JP2013160103A

Description

本発明は、エンジンの過給装置に関する。 The present invention relates to an engine supercharging device.

エンジンの吸排気管に設けられ、エンジンの排気エネルギーを利用してタービンを回転し、その回転力により吸気を圧縮し、吸入空気量を増加するターボチャージャが知られている。特許文献１では、２つのターボチャージャをエンジンの吸排気管に直列に配置し、一方のターボチャージャ（高圧側）のタービンを通過した排気を、他方のターボチャージャ（低圧側）のタービンへ導入するターボシステムが開示されている。 There is known a turbocharger that is provided in an intake / exhaust pipe of an engine, rotates a turbine by using exhaust energy of the engine, compresses intake air by the rotational force, and increases an intake air amount. In Patent Document 1, two turbochargers are arranged in series in an intake / exhaust pipe of an engine, and the exhaust gas that has passed through the turbine of one turbocharger (high pressure side) is introduced into the turbine of the other turbocharger (low pressure side). A system is disclosed.

また、特許文献２では、ターボチャージャのタービンの回転数を変更可能な過給圧変更機構と、エンジンの吸気弁もしくは排気弁の少なくとも一方の開弁特性を変更可能な可変動弁機構を備えた過給機付内燃機関が開示されている。特許文献２の過給機付内燃機関では、加速運転時に過給圧変更機構が高過給圧領域に対応した作動をし、可変動弁機構が所定過給圧となるまで低過給圧に対応した開弁特性とし、所定過給圧よりも高くなると高過給圧に対応した開弁特性とする。 Further, in Patent Document 2, a supercharging pressure changing mechanism capable of changing the rotational speed of a turbine of a turbocharger and a variable valve mechanism capable of changing a valve opening characteristic of at least one of an intake valve and an exhaust valve of the engine are provided. An internal combustion engine with a supercharger is disclosed. In the internal combustion engine with a supercharger of Patent Document 2, the supercharging pressure changing mechanism operates in response to the high supercharging pressure region during acceleration operation, and the variable valve mechanism is set to a low supercharging pressure until the predetermined supercharging pressure is reached. A corresponding valve opening characteristic is established, and when the pressure is higher than a predetermined supercharging pressure, a valve opening characteristic corresponding to a high supercharging pressure is obtained.

また、特許文献３では、ターボチャージャを吸気配管に並列に配置し、エンジンから排出される排気を分岐し、２つのターボチャージャのタービンへ導入する過給機付エンジンが開示されている。特許文献３の過給機付エンジンの制御装置では、吸入空気量に応じてターボチャージャの作動数を変更し、作動するターボチャージャの変更時に、エンジンの出力を高めるようにバルブタイミングを切替える。 Patent Document 3 discloses a supercharged engine in which a turbocharger is arranged in parallel with an intake pipe, and exhaust discharged from the engine is branched and introduced into a turbine of two turbochargers. In the control device for an engine with a supercharger disclosed in Patent Document 3, the number of operation of the turbocharger is changed according to the amount of intake air, and the valve timing is switched so as to increase the output of the engine when the operating turbocharger is changed.

このほか本発明と関連性があると考えられる技術として、例えば特許文献４では、ターボチャージャを吸気配管に直列に配置したターボシステムと、ターボチャージャを吸気配管に並列に配置したターボシステムとを組み合わせた過給装置が開示されている。また、特許文献５では、２ステージターボシステムと排気弁の開き時期を変更する排気可変動弁装置を備え、排気圧力の脈動の谷がバルブオーバーラップ期間に一致するように排気弁の開き時期を変更する内燃機関の制御装置が開示されている。また、特許文献６では、ベーン式の可変バルブタイミング調整機構において、応答性を向上した制御装置が開示されている。特許文献７では、油圧駆動車両用機器において、動作位置変更制御時の応答性と動作位置での保持安定性を両立する制御装置が開示されている。 In addition, as a technique considered to be related to the present invention, for example, in Patent Document 4, a turbo system in which a turbocharger is arranged in series with an intake pipe and a turbo system in which the turbocharger is arranged in parallel with an intake pipe are combined. A supercharging device is disclosed. Further, in Patent Document 5, a two-stage turbo system and an exhaust variable valve operating device that changes the opening timing of the exhaust valve are provided, and the opening timing of the exhaust valve is set so that the trough of the exhaust pressure coincides with the valve overlap period. A control device for an internal combustion engine to be changed is disclosed. Patent Document 6 discloses a control device with improved responsiveness in a vane type variable valve timing adjustment mechanism. Patent Document 7 discloses a control device that achieves both responsiveness during operation position change control and holding stability at an operation position in a hydraulically driven vehicle device.

特開２００９−２２１９３２号公報JP 2009-221932 A 特開２００６−１３２４１０号公報JP 2006-132410 A 特開平５−２８８０８９号公報Japanese Patent Laid-Open No. 5-288089 特開２００５−９８２５０号公報JP 2005-98250 A 特開２００９−１１４９４４号公報JP 2009-114944 A 特開２００７−３３２９５６号公報JP 2007-332956 A 特開２００７−２９２００１号公報JP 2007-292001 A

ところで、２つのターボチャージャを備える過給装置では、作動する過給機の切替時に過給圧の低下が生じ、過給圧の応答性が悪化する。上記の特許文献３では、ターボチャージャを吸排気管に並列に配置した過給機付エンジンにおいて、作動する過給機の切替が行われる場合、エンジン出力が高まるようにバルブタイミングを変更することにより、ターボチャージャの切替時に生じる過給圧の低下が吸入効率の上昇によって補われ、ターボチャージャ切替時のトルクショックが低減される。 By the way, in a supercharging device including two turbochargers, the supercharging pressure is lowered when the operating supercharger is switched, and the responsiveness of the supercharging pressure is deteriorated. In the above-mentioned Patent Document 3, in a turbocharged engine in which a turbocharger is arranged in parallel with an intake and exhaust pipe, when switching of a supercharger to be operated is performed, by changing the valve timing so that the engine output is increased, The decrease in supercharging pressure that occurs when the turbocharger is switched is compensated by the increase in suction efficiency, and the torque shock at the time of turbocharger switching is reduced.

しかしながら、２つのターボチャージャを吸排気管に並列に配置した過給装置と、直列に配置した過給装置とでは、ターボチャージャの配置構成が異なるため、当然、ターボチャージャの作動方針が異なる。このため、ターボチャージャを吸排気管に直列に配置した過給装置において、上記の特許文献３の作動方針を適用することは相応でない。 However, since the turbocharger in which the two turbochargers are arranged in parallel to the intake and exhaust pipes and the supercharger in which the turbochargers are arranged in series have different turbocharger arrangements, the turbocharger operating policies are naturally different. For this reason, it is not appropriate to apply the operation policy of Patent Document 3 described above in a supercharging device in which a turbocharger is arranged in series with an intake / exhaust pipe.

そこで、本発明は上記課題に鑑み、２つのターボチャージャを吸排気管に直列に配置し、作動する過給機の切替時において過給圧の急降下を抑制したエンジンの過給装置を提供することを目的とする。 Accordingly, in view of the above problems, the present invention provides an engine supercharging device in which two turbochargers are arranged in series with an intake / exhaust pipe, and a sudden drop in supercharging pressure is suppressed during switching of an operating supercharger. Objective.

かかる課題を解決する本発明のエンジンの過給装置は、エンジンの排気通路内に配置された第１タービンにより吸気通路内に配置された第１コンプレッサを駆動する第１過給機と、前記第１タービンよりも下流側の前記排気通路内に配置された第２タービンにより、前記第１コンプレッサよりも上流側の前記吸気通路内に配置された第２コンプレッサを駆動する第２過給機と、前記第１過給機及び前記第２過給機の作動を切替える過給機切替機構と、エンジンの吸気弁の開弁期間の位相を変更する位相可変機構と、前記過給機切替機構と前記位相可変機構とを制御する制御部と、を備え、前記制御部は、エンジンの加速運転時に前記第１過給機及び前記第２過給機の作動を切替える場合、前記位相可変機構により前記吸気弁と排気弁とのオーバーラップ期間を拡大し、エンジンの減速運転時に前記第１過給機及び前記第２過給機の作動を切替える場合、前記位相可変機構により前記オーバーラップ期間を縮小することを特徴とする。 An engine supercharging device of the present invention that solves such a problem includes a first supercharger that drives a first compressor disposed in an intake passage by a first turbine disposed in an exhaust passage of the engine; A second turbocharger that drives a second compressor disposed in the intake passage upstream of the first compressor by a second turbine disposed in the exhaust passage downstream of the first turbine; A supercharger switching mechanism for switching the operation of the first supercharger and the second supercharger, a phase variable mechanism for changing the phase of the valve opening period of the intake valve of the engine, the supercharger switching mechanism, A control unit that controls the phase variable mechanism, and the control unit controls the intake air by the phase variable mechanism when the operation of the first supercharger and the second supercharger is switched during acceleration operation of the engine. Valve and exhaust valve Expanding Rappu period, when switching the operation of the during deceleration operation of the engine the first supercharger and the second supercharger, characterized by reducing the overlap period by the phase variable mechanism.

これにより、エンジンの加速運転時に、主として作動する過給機を第１過給機から第２過給機へ変更する際に低下するトルク相当分の過給圧を、バルブオーバーラップ期間を拡大してポンプ損失を低減することにより補い、過給圧の急降下を抑制することができる。反対に、エンジンの減速運転時に、主として作動する過給機を第２過給機から第１過給機へ変更する際に低下するトルク相当分の過給圧を、オーバーラップ期間を縮小して掃気を向上することにより補い、過給圧の急降下を抑制することができる。 As a result, during the acceleration operation of the engine, the supercharging pressure corresponding to the torque that decreases when the supercharger that mainly operates is changed from the first supercharger to the second supercharger, and the valve overlap period is expanded. Thus, it is possible to compensate by reducing the pump loss, and to suppress a sudden drop in the supercharging pressure. On the other hand, when the engine is decelerating, the supercharging pressure corresponding to the torque that decreases when the supercharger that operates mainly is changed from the second supercharger to the first supercharger, and the overlap period is reduced. It can be compensated by improving the scavenging, and a sudden drop in the supercharging pressure can be suppressed.

上記のエンジンの過給機において、前記制御部は、エンジンの加速運転時に前記過給機切替機構による過給機の作動切替時期を予め決められた加速運転時の過給機切替時期よりも高回転側へ変更し、エンジンの減速運転時に前記過給機切替機構による過給機の作動切替時期を予め決められた減速運転時の過給機切替時期よりも低回転側へ変更することとしてもよい。このように、過給機の切替時期を変更することにより、過給圧が上昇してから過給機を切替えることができ、過給圧の応答性が向上できる。また、上記のエンジンの過給装置において、前記制御部は、エンジンの加速運転時に前記第１過給機及び前記第２過給機の作動を切替える場合、主として作動する過給機を前記第１過給機から前記第２過給機へ変更する際に低下するトルク相当分の過給圧を、前記オーバーラップ期間を拡大してポンプ損失を低減することにより補うように前記位相可変機構により前記吸気弁と排気弁との前記オーバーラップ期間を拡大し、エンジンの減速運転時に前記第１過給機及び前記第２過給機の作動を切替える場合、エンジンの減速運転時に主として作動する過給機を前記第２過給機から前記第１過給機へ変更する際に低下するトルク相当分の過給圧を、前記オーバーラップ期間を縮小して排気を向上することにより補うように前記位相可変機構により前記オーバーラップ期間を縮小することとしてもよい。 In the above-described engine supercharger, the control unit sets the operation switching timing of the turbocharger by the turbocharger switching mechanism during acceleration operation of the engine higher than the turbocharger switching timing during predetermined acceleration operation. It is possible to change to the rotation side and change the operation switching timing of the turbocharger by the turbocharger switching mechanism at the time of engine deceleration operation to a lower rotation side than the predetermined turbocharger switching timing at the time of deceleration operation Good. In this way, by changing the switching timing of the supercharger, the supercharger can be switched after the supercharging pressure rises, and the responsiveness of the supercharging pressure can be improved. In the above-described engine supercharging device, the control unit selects the first supercharger that operates when the operation of the first supercharger and the second supercharger is switched during acceleration operation of the engine . The variable phase mechanism is used to compensate for the supercharging pressure corresponding to the torque that is reduced when changing from the supercharger to the second supercharger by expanding the overlap period and reducing pump loss. expanding the overlap period between the intake valve and the exhaust valve, when switching the operation of the during deceleration operation of the engine the first supercharger and the second supercharger, turbocharger which mainly operate during deceleration operation of the engine The phase variable so as to compensate for the supercharging pressure corresponding to the torque that is reduced when the second supercharger is changed from the second supercharger to the first supercharger by reducing the overlap period and improving exhaust gas. By mechanism It is also possible to reduce the overlap period.

本発明のエンジンの過給装置は、作動する過給機の切替時における過給圧の急降下を抑制できる。 The supercharging device for an engine according to the present invention can suppress a sudden drop in the supercharging pressure when the operating supercharger is switched.

エンジンの過給装置を示した図である。It is the figure which showed the supercharging device of the engine. エンジン本体の断面図である。It is sectional drawing of an engine main body. 吸気弁の位相の変更前後のバルブリフト特性を示した図である。It is the figure which showed the valve lift characteristic before and behind the change of the phase of an intake valve. ＥＣＵと、ＥＣＵに接続する機器を示したブロック図である。It is the block diagram which showed ECU and the apparatus connected to ECU. エンジンの回転数と過給機作動時のエンジンのトルクについて示した図である。It is the figure shown about the rotation speed of an engine, and the torque of the engine at the time of supercharger action | operation. 加速時の過給機の切替時期を説明した図である。It is a figure explaining the switching time of the supercharger at the time of acceleration. ＥＣＵにより実行される加速運転時の過給機の切替制御のフローチャートである。It is a flowchart of the switching control of the supercharger at the time of the acceleration operation performed by ECU. 加速運転要求時の制御シーケンスを示した図である。It is the figure which showed the control sequence at the time of an acceleration driving | operation request | requirement. 減速時の過給機の切替時期を説明した図である。It is a figure explaining the switching time of the supercharger at the time of deceleration. ＥＣＵにより実行される減速運転時の過給機の切替制御のフローチャートである。It is a flowchart of switching control of the supercharger at the time of the deceleration operation performed by ECU. 減速運転要求時の制御シーケンスを示した図である。It is the figure which showed the control sequence at the time of the deceleration driving | operation request | requirement.

以下、本発明を実施するための形態を図面と共に詳細に説明する。 DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

図１は実施例のエンジンの過給装置１を示した図である。エンジンは複数の気筒を直列に配置した内燃機関である。エンジンの気筒の数を特に限定する必要はないが、本実施例では、直列４気筒のエンジンについて説明する。過給装置１は、第１過給機１０、第２過給機２０、エンジン本体３０、位相可変機構４０を備えている。エンジン本体３０には、エンジン本体３０に吸気を供給する吸気通路５０とエンジン本体３０から排気を排出する排気通路６０が接続している。なお、図１中の矢印は吸気または排気の流路方向を示している。 FIG. 1 is a diagram illustrating an engine supercharging device 1 according to an embodiment. The engine is an internal combustion engine in which a plurality of cylinders are arranged in series. Although it is not necessary to specifically limit the number of cylinders in the engine, in this embodiment, an inline 4-cylinder engine will be described. The supercharger 1 includes a first supercharger 10, a second supercharger 20, an engine body 30, and a phase variable mechanism 40. An intake passage 50 that supplies intake air to the engine body 30 and an exhaust passage 60 that exhausts exhaust from the engine body 30 are connected to the engine body 30. In addition, the arrow in FIG. 1 has shown the flow path direction of intake or exhaust.

第１過給機１０と第２過給機２０とは、吸気通路５０及び排気通路６０に直列に配置されて、いわゆる２ステージターボシステムを構成している。第１過給機１０は排気通路６０内に配置された第１タービン１１と、吸気通路５０内に配置された第１コンプレッサ１２を有している。第１タービン１１は、排気のエネルギーにより回転し、第１コンプレッサ１２を駆動する。また、第１タービン１１には複数の可変ベーン１３が設けられている。可変ベーン１３は、ベーン開度調整機構１４により開度が調整されることにより、第１タービン１１へ導入する排気の流量、流速を調整し、第１タービン１１の回転数を調整する。これにより、第１コンプレッサ１２により圧縮される空気量が調整され、第１過給機１０による過給圧が調整される。第２過給機２０は排気通路６０内に配置された第２タービン２１と、吸気通路５０内に配置された第２コンプレッサ２２を有している。第２タービン２１は、排気のエネルギーにより回転し、第２コンプレッサ２２を駆動する。第２タービン２１は第１タービン１１よりも下流側に位置し、第２コンプレッサ２２は第１コンプレッサ１２よりも上流側に位置している。すなわち、第１過給機１０はいわゆる高圧ターボに相当し、第２過給機２０はいわゆる低圧ターボに相当する。第２過給機２０は第１過給機１０よりも大型の過給機として構成されている。 The first supercharger 10 and the second supercharger 20 are arranged in series in the intake passage 50 and the exhaust passage 60 to form a so-called two-stage turbo system. The first supercharger 10 has a first turbine 11 disposed in the exhaust passage 60 and a first compressor 12 disposed in the intake passage 50. The first turbine 11 is rotated by exhaust energy and drives the first compressor 12. The first turbine 11 is provided with a plurality of variable vanes 13. The variable vane 13 is adjusted by the vane opening adjustment mechanism 14 to adjust the flow rate and flow velocity of the exhaust gas introduced into the first turbine 11 and adjust the rotational speed of the first turbine 11. Thereby, the air amount compressed by the 1st compressor 12 is adjusted, and the supercharging pressure by the 1st supercharger 10 is adjusted. The second supercharger 20 includes a second turbine 21 disposed in the exhaust passage 60 and a second compressor 22 disposed in the intake passage 50. The second turbine 21 is rotated by the energy of the exhaust and drives the second compressor 22. The second turbine 21 is located on the downstream side of the first turbine 11, and the second compressor 22 is located on the upstream side of the first compressor 12. That is, the first supercharger 10 corresponds to a so-called high-pressure turbo, and the second supercharger 20 corresponds to a so-called low-pressure turbo. The second supercharger 20 is configured as a supercharger larger than the first supercharger 10.

吸気通路５０には、第１コンプレッサ１２をバイパスするように吸気バイパス通路５１が接続されている。吸気バイパス通路５１内には、吸気切替弁（ＡＣＶ）５３が配置されている。吸気切替弁５３の開度が大きくなる場合、吸気バイパス通路５１を流れる吸気が増加し、吸気切替弁５３の開度が小さくなる場合、吸気バイパス通路５１を流れる吸気が減少する。吸気切替弁５３の開度が最小となる場合、吸気バイパス通路５１の流量が最小となり、吸気の大部分が第１コンプレッサ１２へ流れこむ。 An intake bypass passage 51 is connected to the intake passage 50 so as to bypass the first compressor 12. An intake switching valve (ACV) 53 is disposed in the intake bypass passage 51. When the opening degree of the intake switching valve 53 increases, the intake air flowing through the intake bypass passage 51 increases, and when the opening degree of the intake switching valve 53 decreases, the intake air flowing through the intake bypass passage 51 decreases. When the opening degree of the intake air switching valve 53 is minimized, the flow rate of the intake air bypass passage 51 is minimized, and most of the intake air flows into the first compressor 12.

排気通路６０には、第１排気バイパス通路６１と第２排気バイパス通路６２が接続されている。第１排気バイパス通路６１は第１タービン１１をバイパスする。第２排気バイパス通路６２は第２タービン２１をバイパスする。第１排気バイパス通路６１内には、排気切替弁（ＥＣＶ）６３が配置されている。この排気切替弁６３の開度により、第１排気バイパス通路６１を流れる排気量を調節し、第１タービン１１が配置されている排気通路６０へ供給する排気量を調整する。すなわち、排気切替弁６３の開度を大きくする場合、第１排気バイパス通路６１を流れる排気が増加するため、第１タービン１１が配置されている排気通路６０へ供給する排気量が減少する。反対に、排気切替弁６３の開度を小さくする場合、第１排気バイパス通路６１を流れる排気が減少するため、第１タービン１１の配置されている排気通路６０へ供給する排気量が増加する。排気切替弁６３の開度を最大とすると、排気の大部分が第１排気バイパス通路６１へ流れ込むため、第１タービン１１へ導入される排気量が減少して第１過給機１０は停止する。第２排気バイパス通路６２内には、排気バイパス弁（ＥＢＶ）６４が配置されている。この排気バイパス弁６４の開度により、第２排気バイパス通路６２を流れる排気量を調節し、第２タービン２１へ供給する排気量を調整する。すなわち、排気バイパス弁６４の開度を大きくする場合、第２排気バイパス通路６２を流れる排気が増加するため、第２タービン２１へ供給する排気量が減少する。反対に、排気バイパス弁６４の開度を小さくする場合、第２排気バイパス通路６２を流れる排気が減少するため、第２タービン２１へ供給する排気量が増加する。 A first exhaust bypass passage 61 and a second exhaust bypass passage 62 are connected to the exhaust passage 60. The first exhaust bypass passage 61 bypasses the first turbine 11. The second exhaust bypass passage 62 bypasses the second turbine 21. An exhaust switching valve (ECV) 63 is disposed in the first exhaust bypass passage 61. The exhaust amount flowing through the first exhaust bypass passage 61 is adjusted by the opening of the exhaust switching valve 63, and the exhaust amount supplied to the exhaust passage 60 where the first turbine 11 is disposed is adjusted. That is, when the opening degree of the exhaust gas switching valve 63 is increased, the exhaust gas flowing through the first exhaust gas bypass passage 61 increases, so that the amount of exhaust gas supplied to the exhaust gas passage 60 in which the first turbine 11 is disposed decreases. On the other hand, when the opening degree of the exhaust gas switching valve 63 is reduced, the exhaust gas flowing through the first exhaust bypass passage 61 is reduced, so that the amount of exhaust gas supplied to the exhaust gas passage 60 where the first turbine 11 is disposed increases. When the opening degree of the exhaust gas switching valve 63 is maximized, most of the exhaust gas flows into the first exhaust gas bypass passage 61. Therefore, the amount of exhaust gas introduced into the first turbine 11 decreases and the first supercharger 10 stops. . An exhaust bypass valve (EBV) 64 is disposed in the second exhaust bypass passage 62. The exhaust amount flowing through the second exhaust bypass passage 62 is adjusted by the opening degree of the exhaust bypass valve 64, and the exhaust amount supplied to the second turbine 21 is adjusted. That is, when the opening degree of the exhaust bypass valve 64 is increased, the amount of exhaust flowing through the second exhaust bypass passage 62 increases, so that the amount of exhaust supplied to the second turbine 21 decreases. On the other hand, when the opening degree of the exhaust bypass valve 64 is reduced, the exhaust gas flowing through the second exhaust bypass passage 62 decreases, so that the amount of exhaust gas supplied to the second turbine 21 increases.

以上の説明の通り、可変ベーン１３の開度、及び排気切替弁６３の開度に応じて、第１タービン１１へ流れ込む排気の流量、流速が調整され、第１過給機１０による過給圧が調整される。可変ベーン１３の開度、及び排気切替弁６３の開度によっては、第１過給機１０が停止する。また、排気バイパス弁６４の開度を調整することにより、第２タービン２１へ流れ込む排気の流量、流速が調整され、第２過給機２０による過給圧が調整される。したがって、可変ベーン１３、排気切替弁６３、排気バイパス弁６４の開度を調整することにより、第１過給機１０及び第２過給機２０の作動が切り替わる。また、吸気切替弁５３の開度に応じて、第１コンプレッサ１２へ流れ込む吸気量が調整される。 As described above, the flow rate and flow rate of the exhaust gas flowing into the first turbine 11 are adjusted according to the opening degree of the variable vane 13 and the opening degree of the exhaust gas switching valve 63, and the supercharging pressure by the first supercharger 10 is adjusted. Is adjusted. The first supercharger 10 stops depending on the opening degree of the variable vane 13 and the opening degree of the exhaust gas switching valve 63. Further, by adjusting the opening degree of the exhaust bypass valve 64, the flow rate and flow velocity of the exhaust gas flowing into the second turbine 21 are adjusted, and the supercharging pressure by the second supercharger 20 is adjusted. Therefore, the operations of the first supercharger 10 and the second supercharger 20 are switched by adjusting the opening degree of the variable vane 13, the exhaust gas switching valve 63, and the exhaust gas bypass valve 64. Further, the amount of intake air flowing into the first compressor 12 is adjusted according to the opening degree of the intake air switching valve 53.

次に、エンジン本体３０及び位相可変機構４０について説明する。図２はエンジン本体３０の断面図である。図２の切断面は気筒の直列方向に垂直な面であり、気筒の１つを通る面である。なお、他の３つの気筒も図２で示す気筒と同様の構成を成している。図２に示すように、エンジン本体３０はシリンダブロック３１と、シリンダヘッド３２と、ピストン３３とを備えている。シリンダブロック３１には気筒３１ａが形成されている。シリンダヘッド３２は、シリンダブロック３１の上側に固定され、ピストン３３は気筒３１ａ内を摺動可能にシリンダブロック３１内に収容されている。シリンダブロック３１、シリンダヘッド３２、ピストン３３が囲む空間として燃焼室３４が形成されている。また、シリンダヘッド３２には吸気ポート３２ａと排気ポート３２ｂが形成されている。吸気ポート３２ａには吸気弁３５が設けられ、排気ポート３２ｂには排気弁３６が設けられている。さらに、シリンダヘッド３２には、燃焼室３４に燃料を噴射する燃料噴射弁３７が設けられている。この燃料噴射弁３７は吸気通路５０内に設けてもよい。この場合、燃焼室３４には新気と燃料噴霧の混合気が供給され、燃焼室３４に設けた点火プラグにより点火されることとしてもよい。 Next, the engine body 30 and the phase variable mechanism 40 will be described. FIG. 2 is a cross-sectional view of the engine body 30. The cut surface in FIG. 2 is a surface perpendicular to the series direction of the cylinders, and is a surface passing through one of the cylinders. The other three cylinders have the same configuration as the cylinder shown in FIG. As shown in FIG. 2, the engine main body 30 includes a cylinder block 31, a cylinder head 32, and a piston 33. A cylinder 31 a is formed in the cylinder block 31. The cylinder head 32 is fixed to the upper side of the cylinder block 31, and the piston 33 is accommodated in the cylinder block 31 so as to be slidable in the cylinder 31a. A combustion chamber 34 is formed as a space surrounded by the cylinder block 31, the cylinder head 32, and the piston 33. The cylinder head 32 is formed with an intake port 32a and an exhaust port 32b. An intake valve 35 is provided in the intake port 32a, and an exhaust valve 36 is provided in the exhaust port 32b. Further, the cylinder head 32 is provided with a fuel injection valve 37 that injects fuel into the combustion chamber 34. The fuel injection valve 37 may be provided in the intake passage 50. In this case, a mixture of fresh air and fuel spray may be supplied to the combustion chamber 34 and ignited by a spark plug provided in the combustion chamber 34.

位相可変機構４０は吸気弁３５の開弁期間の位相を変更する。位相可変機構４０はシリンダヘッド３２に設けられている。位相可変機構４０は、エンジンのクランクシャフト（図示しない）に対して、吸気カムシャフト（図示しない）の相対的な位相を変更する機構である。例えば、前述の特許文献６で開示されているように、位相可変機構４０は、クランクシャフトに同期して回転するハウジング（図示しない）の内部に、吸気カムシャフトに連結されたベーンロータ（図示しない）をハウジングと同軸上に配置し、ベーンロータの外周に形成された複数のベーンによりハウジングの内部を複数の油圧室（図示しない）に区画した構成とする。そして、複数の油圧室への油圧の供給を制御することにより、ベーンロータを回転して、クランクシャフトに対し、吸気カムシャフトの相対的な位相を変更する。吸気弁３５のバルブリフト特性は、吸気カムシャフトの位相に従うため、吸気カムシャフトの位相がクランクシャフトに対して相対的に変更されることにより、吸気弁３５の開弁期間の位相が変更される。 The phase variable mechanism 40 changes the phase of the valve opening period of the intake valve 35. The phase variable mechanism 40 is provided in the cylinder head 32. The phase variable mechanism 40 is a mechanism that changes the relative phase of an intake camshaft (not shown) with respect to an engine crankshaft (not shown). For example, as disclosed in Patent Document 6 described above, the phase variable mechanism 40 includes a vane rotor (not shown) connected to the intake camshaft inside a housing (not shown) that rotates in synchronization with the crankshaft. Are arranged coaxially with the housing, and the inside of the housing is partitioned into a plurality of hydraulic chambers (not shown) by a plurality of vanes formed on the outer periphery of the vane rotor. Then, by controlling the supply of hydraulic pressure to the plurality of hydraulic chambers, the vane rotor is rotated to change the relative phase of the intake camshaft with respect to the crankshaft. Since the valve lift characteristic of the intake valve 35 follows the phase of the intake camshaft, the phase of the intake valve 35 is changed by changing the phase of the intake camshaft relative to the crankshaft. .

図３は、吸気弁３５の位相の変更前後のバルブリフト特性を示した図である。図３中、位相変更前のバルブリフト特性を破線で示し、位相変更後のバルブリフト特性を実線で示している。また、一点鎖線で排気弁３６のバルブリフト特性を示している。図３に示すように、変更前後の吸気弁３５のバルブリフト特性は、最大リフト量や開弁から閉弁までの時間（開弁期間）を変更することなく、開弁期間の位相（クランクアングル）が変更される。なお、図３中では、位相を進角させる様子を説明しているが、位相可変機構４０は、同様に、最大リフト量や開弁期間を変更することなく、開弁期間の位相を遅角させることも行う。 FIG. 3 is a graph showing valve lift characteristics before and after the change of the phase of the intake valve 35. In FIG. 3, the valve lift characteristic before the phase change is indicated by a broken line, and the valve lift characteristic after the phase change is indicated by a solid line. Further, the valve lift characteristic of the exhaust valve 36 is indicated by a one-dot chain line. As shown in FIG. 3, the valve lift characteristics of the intake valve 35 before and after the change are the same as the phase of the valve opening period (crank angle) without changing the maximum lift amount or the time from valve opening to valve closing (valve opening period). ) Is changed. In FIG. 3, the state in which the phase is advanced is described. Similarly, the phase variable mechanism 40 retards the phase of the valve opening period without changing the maximum lift amount or the valve opening period. Also do it.

過給装置１は、さらに、ＥＣＵ（Electronic Control Unit）７０を備えている。ＥＣＵ７０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、入出力ポートを双方向バスで接続した公知の形式のディジタルコンピュータからなり、エンジンの制御のために設けられた各種センサや作動装置と信号をやり取りしてエンジンを制御する。 The supercharging device 1 further includes an ECU (Electronic Control Unit) 70. The ECU 70 includes a CPU (Central Processing Unit), a RAM (Random Access Memory), a ROM (Read Only Memory), and a known type digital computer in which input / output ports are connected by a bidirectional bus, and is provided for engine control. The engine is controlled by exchanging signals with various sensors and actuators.

図４はＥＣＵ７０と、ＥＣＵ７０に接続する機器を示したブロック図である。図４に示すように、ＥＣＵ７０は、高圧用過給圧センサ７１、低圧用過給圧センサ７２、アクセル開度センサ７３と電気的に接続されている。高圧用過給圧センサ７１は、吸気通路５０における第１コンプレッサ１２の下流側、かつ吸気バイパス通路５１の合流部５０ａの上流側に設けられた圧力センサである。低圧用過給圧センサ７２は、吸気通路５０における第２コンプレッサ２２の下流側、かつ吸気バイパス通路５１の分岐部５０ｂの上流側に設けられた圧力センサである。アクセル開度センサ７３は、ドライバが踏み込むアクセルの開度を検出するセンサである。また、ＥＣＵ７０は、位相可変機構４０、ベーン開度調整機構１４、吸気切替弁５３、排気切替弁６３、排気バイパス弁６４と電気的に接続されている。ＥＣＵ７０は位相可変機構４０を制御し、吸気弁３５の位相を変更する。また、ＥＣＵ７０は、ベーン開度調整機構１４、吸気切替弁５３、排気切替弁６３、排気バイパス弁６４の開度を制御することにより、吸気、排気の流路を変更して、第１過給機１０及び第２過給機２０の作動を切替える。なお、アクセル開度センサ７３は、アクセル開度またはエンジンの加速要求を検出できる他の計器に代替してもよい。例えば、吸気通路５０上に配置したエアフロメータにより吸入空気を検出して、エンジンの加速要求を検出してもよい。また、ここで説明したセンサや機器は本実施例の説明に関するものであり、ＥＣＵ７０にこれ以外のセンサや機器が接続することを妨げない。 FIG. 4 is a block diagram showing the ECU 70 and devices connected to the ECU 70. As shown in FIG. 4, the ECU 70 is electrically connected to a high pressure supercharging pressure sensor 71, a low pressure supercharging pressure sensor 72, and an accelerator opening degree sensor 73. The high pressure supercharging pressure sensor 71 is a pressure sensor provided on the downstream side of the first compressor 12 in the intake passage 50 and on the upstream side of the junction 50 a of the intake bypass passage 51. The low pressure supercharging pressure sensor 72 is a pressure sensor provided on the downstream side of the second compressor 22 in the intake passage 50 and on the upstream side of the branch portion 50 b of the intake bypass passage 51. The accelerator opening sensor 73 is a sensor that detects the opening of the accelerator that the driver steps on. The ECU 70 is electrically connected to the phase variable mechanism 40, the vane opening adjusting mechanism 14, the intake air switching valve 53, the exhaust gas switching valve 63, and the exhaust gas bypass valve 64. The ECU 70 controls the phase variable mechanism 40 to change the phase of the intake valve 35. Further, the ECU 70 controls the opening degree of the vane opening degree adjusting mechanism 14, the intake air switching valve 53, the exhaust gas switching valve 63, and the exhaust gas bypass valve 64, thereby changing the intake and exhaust flow paths, and the first supercharging. The operation of the machine 10 and the second supercharger 20 is switched. The accelerator opening sensor 73 may be replaced with another instrument that can detect the accelerator opening or the acceleration request of the engine. For example, an engine acceleration request may be detected by detecting intake air using an air flow meter disposed on the intake passage 50. The sensors and devices described here are related to the description of the present embodiment and do not prevent other sensors and devices from being connected to the ECU 70.

次に、エンジンの運転状態と第１過給機１０、第２過給機２０の作動との関係について説明する。図５は、エンジンの回転数と過給機作動時のエンジンのトルクについて示した図である。図５の破線は、第１過給機１０を主として作動させた場合のエンジントルクを示し、一点鎖線は、第２過給機２０を作動させた場合のエンジントルクを示している。なお、第１過給機１０を主として作動させた場合とは、第１過給機１０と第２過給機２０との両方を作動させているが、主に第１過給機１０により過給が行われ、第２過給機２０が補助的に過給をする作動状態である。図５に示すように、エンジンの低回転領域では、排気の流量が少ないため、過給装置１は、少流量の排気での作動に適した小型の第１過給機１０を主として作動し過給する。このとき、第２過給機２０が補助的に過給する。一方、エンジンの回転数が高く、大型の第２過給機２０の第２タービン２１を十分に回転させることができる領域では、過給装置１は、第１過給機１０の作動を停止し、第２過給機２０のみにより過給を行う。したがって、過給装置１は、第１過給機１０の作動が有利なエンジン回転数の領域と第２過給機２０の作動が有利なエンジン回転数の領域とが入れ替わる場合に、作動する過給機を切替える。なお、作動する過給機を切替えるとは、第１過給機１０を主として作動させる状態（この場合、第２過給機２０が補助的に作動していてもよい）と、第２過給機２０を主として作動させる状態（この場合、第１過給機１０は停止している）とを切替えることを意味する。 Next, the relationship between the engine operating state and the operation of the first supercharger 10 and the second supercharger 20 will be described. FIG. 5 is a diagram showing the engine speed and the engine torque when the supercharger is operated. 5 indicates the engine torque when the first supercharger 10 is mainly operated, and the alternate long and short dash line indicates the engine torque when the second supercharger 20 is operated. Note that when the first supercharger 10 is mainly operated, both the first supercharger 10 and the second supercharger 20 are operated. Supply is performed and the second supercharger 20 is in an operating state in which supercharging is supplementarily performed. As shown in FIG. 5, since the flow rate of the exhaust gas is small in the low engine speed region, the supercharger 1 mainly operates the small first supercharger 10 suitable for operation with a low flow rate exhaust gas. To pay. At this time, the second supercharger 20 supplementarily supercharges. On the other hand, in the region where the engine speed is high and the second turbine 21 of the large second supercharger 20 can sufficiently rotate, the supercharger 1 stops the operation of the first supercharger 10. The supercharging is performed only by the second supercharger 20. Therefore, the supercharger 1 is operated when the region of the engine speed where the operation of the first supercharger 10 is advantageous and the region of the engine speed where the operation of the second supercharger 20 is advantageous are switched. Change the feeder. The switching of the operating supercharger means that the first supercharger 10 is mainly operated (in this case, the second supercharger 20 may be operated in an auxiliary manner) and the second supercharger. This means switching between a state in which the machine 20 is mainly operated (in this case, the first supercharger 10 is stopped).

次に、過給装置１における過給機の切替について説明する。過給装置１は、低回転の運転状態からエンジンの回転数が上昇し、過給機の切替領域に達すると、作動する過給機を第１過給機１０から第２過給機２０へ切替える。反対に、高回転の運転状態からエンジンの回転数が低下し、過給機の切替領域に達すると、過給装置１は、作動する過給機を第２過給機２０から第１過給機１０へ変更する。ここでは、まず、エンジンの加速運転時に過給機を切替える場合について説明する。 Next, switching of the supercharger in the supercharger 1 will be described. When the engine speed increases from the low-speed operation state and reaches the supercharger switching region, the supercharger 1 changes the operating supercharger from the first supercharger 10 to the second supercharger 20. Switch. On the other hand, when the engine speed decreases from the high-speed operation state and reaches the supercharger switching region, the supercharger 1 changes the supercharger to operate from the second supercharger 20 to the first supercharger. Change to machine 10. Here, first, a case where the supercharger is switched during the acceleration operation of the engine will be described.

図６は、加速時の過給機の切替時期を説明した図である。図６の破線は、第１過給機１０を主として作動させ、吸気弁３５の開弁時期を変化させない場合のエンジントルクを示し、実線は、第１過給機１０を主として作動させ、吸気弁３５の開弁時期を進角させた場合のエンジンのトルクを示している。また、一点鎖線は、第２過給機２０を作動させた場合のエンジントルクを示している。ここで、第１過給機１０を主として作動させ、吸気弁３５の開弁時期を変化させない場合のエンジントルクと、第２過給機２０を作動させた場合のエンジントルクとが交わるときのエンジン回転数をＮｅ_０とする。 FIG. 6 is a diagram illustrating the switching timing of the supercharger during acceleration. 6 indicates the engine torque when the first supercharger 10 is mainly operated and the valve opening timing of the intake valve 35 is not changed, and the solid line indicates that the first supercharger 10 is mainly operated and the intake valve The engine torque when the valve opening timing of 35 is advanced is shown. The alternate long and short dash line indicates the engine torque when the second supercharger 20 is operated. Here, the engine when the engine torque when the first supercharger 10 is mainly operated and the opening timing of the intake valve 35 is not changed and the engine torque when the second supercharger 20 is operated intersects. The rotational speed is Ne ₀ .

エンジンの加速運転時に作動する過給機を第１過給機１０から第２過給機２０へ切替える場合、位相可変機構４０により吸気弁３５の開弁期間の位相を進角する。図３に示したように、吸気弁３５の開弁時期が早まることにより、吸気弁３５と排気弁３６とのバルブオーバーラップ期間が拡大する。バルブオーバーラップ期間が拡大することにより、エンジンのポンプロスが低減し、チョークが回避されるため、図６の実線で示すように、エンジンのトルクが上昇する。この場合、第１過給機１０から第２過給機２０への切替時期をエンジンの回転数が高回転となる側に変更する。すなわち、第１過給機１０を主として作動する期間を長くする。これにより、第２過給機２０の過給圧上昇までの時間が確保されて、過給圧の低下を抑制することができる。図６に示すように、切替時期を遅らせる（エンジンの高回転側へ変更する）ことにより、エンジンのトルクが高い位置で過給機を切替ることができる（図６中の回転数Ｎｅ_１）。これにより、過給機の切替時においてエンジンのトルクが急降下することが抑制される。 When the supercharger that operates during the acceleration operation of the engine is switched from the first supercharger 10 to the second supercharger 20, the phase of the intake valve 35 is advanced by the phase variable mechanism 40. As shown in FIG. 3, the valve overlap period between the intake valve 35 and the exhaust valve 36 is extended by advancing the opening timing of the intake valve 35. By extending the valve overlap period, the pump loss of the engine is reduced and choke is avoided, so that the engine torque increases as shown by the solid line in FIG. In this case, the switching timing from the first supercharger 10 to the second supercharger 20 is changed to the side where the engine speed is high. That is, the period during which the first supercharger 10 is mainly operated is lengthened. Thereby, time until the boost pressure rise of the 2nd supercharger 20 is ensured, and the fall of a boost pressure can be suppressed. As shown in FIG. 6, the turbocharger can be switched at a position where the torque of the engine is high (deceleration speed Ne _{1 in} FIG. 6) by delaying the switching time (changing to the high engine speed side). . As a result, it is possible to suppress a sudden drop in engine torque when the supercharger is switched.

次に、加速運転時における過給機の切替に関する制御フローを説明する。過給機の切替に関する制御は、ＥＣＵ７０により実行される。図７は、ＥＣＵ７０により実行される制御のフローチャートである。 Next, a control flow relating to switching of the supercharger during acceleration operation will be described. Control relating to switching of the supercharger is executed by the ECU 70. FIG. 7 is a flowchart of control executed by the ECU 70.

まず、ＥＣＵ７０は、加速要求があるか否かを判断する（ステップＳ１１）。ここで、ＥＣＵ７０は、例えば、アクセル開度センサ７３により検出するアクセル開度のアクセル変化率が０より大きい場合、加速要求があると判断する。ＥＣＵ７０は、ステップＳ１１で肯定判断すると、次にエンジンの回転数が加速時過給機切替領時期か否かを判断する（ステップＳ１２）。加速時過給機切替時期は、エンジンの回転数が図６における回転数Ｎｅ_０以上となる時期である。このステップＳ１２での処理を言い換えると、ＥＣＵ７０は、第１過給機１０を主として作動した状態で、加速したエンジンの回転数がＮｅ_０以上となると肯定判断をする。ＥＣＵ７０は、ステップＳ１２で肯定判断すると、排気切替弁６３の開度を縮小するよう（閉弁方向）に制御する（ステップＳ１３）。この場合、排気の大部分が第１タービン１１へ流れ込む状態である。すなわち、第１過給機１０が作動した状態を維持する。 First, the ECU 70 determines whether or not there is an acceleration request (step S11). Here, for example, the ECU 70 determines that there is an acceleration request when the accelerator change rate of the accelerator opening detected by the accelerator opening sensor 73 is larger than zero. If an affirmative determination is made in step S11, the ECU 70 next determines whether or not the engine speed is the acceleration supercharger switching period (step S12). The acceleration supercharger switching time is a time when the engine speed becomes equal to or higher than the speed Ne ₀ in FIG. In other words, in step S12, the ECU 70 makes an affirmative determination when the speed of the accelerated engine becomes Ne ₀ or more with the first supercharger 10 mainly operated. If an affirmative determination is made in step S12, the ECU 70 controls to reduce the opening of the exhaust gas switching valve 63 (in the valve closing direction) (step S13). In this case, most of the exhaust gas flows into the first turbine 11. That is, the state where the first supercharger 10 is operated is maintained.

ＥＣＵ７０はステップＳ１３の次に位相可変機構４０を制御し、吸気弁３５の位相を進角する（ステップＳ１４）。これにより、図６の実線で示すようにエンジントルクが上昇する。次に、ＥＣＵ７０は第２過給機２０の過給圧が第１目標値を超えるか否かを判断する（ステップＳ１５）。この状況では、エンジンの回転数が高く、エンジンの排気量も増加しているため、補助的に作動していた第２過給機２０の第２タービン２１の回転数も上昇することが考えられる。このとき、第２過給機２０による過給圧が第１目標値に達しているならば、作動する過給機を切替える。したがって、ＥＣＵ７０はステップＳ１５で肯定判断すると、排気切替弁６３の開度を拡大するよう（開弁方向）に制御する（ステップＳ１６）。これにより、作動する過給機が第１過給機１０から第２過給機２０へ切替わる。なお、第２過給機２０の過給圧は、低圧用過給圧センサ７２で検出した値を用いる。ステップＳ１５において、否定判断する場合、すなわち、第２過給機２０の過給圧が第１目標値に達していない場合には、ＥＣＵ７０はステップＳ１３へ戻り、ステップＳ１３，Ｓ１４，Ｓ１５の処理を繰り返す。 After step S13, the ECU 70 controls the phase variable mechanism 40 to advance the phase of the intake valve 35 (step S14). As a result, the engine torque increases as shown by the solid line in FIG. Next, the ECU 70 determines whether or not the supercharging pressure of the second supercharger 20 exceeds the first target value (step S15). In this situation, since the engine speed is high and the engine displacement is increasing, it is conceivable that the speed of the second turbine 21 of the second supercharger 20 that has been operating in an auxiliary manner also increases. . At this time, if the supercharging pressure by the second supercharger 20 has reached the first target value, the operating supercharger is switched. Therefore, if an affirmative determination is made in step S15, the ECU 70 controls to increase the opening of the exhaust gas switching valve 63 (the valve opening direction) (step S16). Thereby, the operating supercharger is switched from the first supercharger 10 to the second supercharger 20. Note that the value detected by the low pressure supercharging pressure sensor 72 is used as the supercharging pressure of the second supercharger 20. If a negative determination is made in step S15, that is, if the supercharging pressure of the second supercharger 20 has not reached the first target value, the ECU 70 returns to step S13 and performs the processes of steps S13, S14, and S15. repeat.

第１過給機１０から第２過給機２０への切替時に、エンジンの加速要求が終了するなどのように運転状態が変化する場合、再度、第１過給機１０を主として作動する場合が生じる。過給機の切替動作が繰り返されるとハンチングが生じるため、ハンチングの回避を目的に、第２過給機２０の過給圧がある程度まで上昇し安定するまで、過給機の切替を行わない。ステップＳ１５の第１目標値は、このようなハンチングが問題とならない安定した過給圧の値を採用する。このように第１過給機１０及び第２過給機２０の運転の切替えを判断する閾値にヒステリシスを設けることにより、ハンチングを回避する。 When switching from the first supercharger 10 to the second supercharger 20 and the operating state changes such as when the engine acceleration request is terminated, the first supercharger 10 may be mainly operated again. Arise. Since the hunting occurs when the switching operation of the supercharger is repeated, the supercharger is not switched until the supercharging pressure of the second supercharger 20 rises to a certain level and stabilizes for the purpose of avoiding hunting. As the first target value in step S15, a stable supercharging pressure value at which such hunting is not a problem is employed. Thus, hunting is avoided by providing hysteresis in the threshold value for determining the switching of the operation of the first supercharger 10 and the second supercharger 20.

ＥＣＵ７０は、ステップＳ１６の処理を終えると、排気バイパス弁６４の開度を調整する（ステップＳ１７）。すなわち、排気バイパス弁６４を制御対象として、第２過給機２０による過給圧を調整する制御を実行する。ＥＣＵ７０はステップＳ１７の処理を終えるとリターンする。また、ＥＣＵ７０はステップＳ１１で否定判断する場合、リターンする。同様に、ＥＣＵ７０はステップＳ１２で否定判断する場合、リターンする。 When the processing of step S16 is completed, the ECU 70 adjusts the opening degree of the exhaust bypass valve 64 (step S17). That is, the control for adjusting the supercharging pressure by the second supercharger 20 is executed with the exhaust bypass valve 64 as a control target. The ECU 70 returns after completing the process of step S17. If the ECU 70 makes a negative determination in step S11, it returns. Similarly, if the ECU 70 makes a negative determination in step S12, it returns.

次に、上記の制御の効果について説明する。図８は加速運転要求時の制御シーケンスを示した図である。図８（ａ）は吸気弁３５の位相、図８（ｂ）はエンジンの過給圧、図８（ｃ）は第２過給機２０の回転数、図８（ｄ）は第１過給機１０の回転数、図８（ｅ）は排気切替弁６３の状態、図８（ｆ）はアクセル開度を示している。図８の横軸は時間を示している。図８（ａ），（ｂ），（ｄ），（ｅ）について、実線は上記の加速時の切替の制御を実行した場合を示し、破線は加速時の切替の制御を実行していない場合を示している。図８（ｃ）について、点線は定常運転時の理想状態を示し、破線は加速時の切替の制御を実行していない場合に過給機を切替たときの実際の過渡遅れを示している。図８中のｔ_０は、図６中のＮｅ_０の回転数となった時刻を示し、ｔ_１は第２過給機２０の過給圧が第１目標値となるときの時刻である。ｔ_０からｔ_１の期間は過給機切替領域（加速時）である。 Next, the effect of the above control will be described. FIG. 8 is a diagram showing a control sequence when an acceleration operation is requested. 8A shows the phase of the intake valve 35, FIG. 8B shows the engine supercharging pressure, FIG. 8C shows the rotation speed of the second supercharger 20, and FIG. 8D shows the first supercharging. 8 (e) shows the state of the exhaust gas switching valve 63, and FIG. 8 (f) shows the accelerator opening. The horizontal axis in FIG. 8 indicates time. 8 (a), (b), (d), and (e), the solid line indicates the case where the switching control during acceleration is executed, and the broken line indicates the case where the switching control during acceleration is not executed. Is shown. In FIG. 8C, the dotted line indicates the ideal state during steady operation, and the broken line indicates the actual transient delay when the supercharger is switched when the switching control during acceleration is not executed. In FIG. 8, t ₀ indicates the time when the rotational speed of Ne _{0 in} FIG. 6 is reached, and t ₁ is the time when the supercharging pressure of the second supercharger 20 becomes the first target value. The period from t ₀ to t ₁ is the supercharger switching region (acceleration).

経過時間が過給機切替領域（加速時）未満（ｔ_０未満）の場合、吸気弁３５の位相は変更されておらず、排気切替弁６３は閉じた状態である。排気切替弁６３が閉じた状態なので、このとき、第１過給機１０が主として作動している。加速時の切替の制御を実行していない場合（破線の場合）、ドライバがアクセルを踏むなどして、アクセル開度が上昇し、過給機切替領域（加速時）ｔ_０に達すると、主として作動する過給機を第１過給機１０から第２過給機２０へ切替える。すなわち、排気切替弁６３を開き、第１過給機１０の作動を停止する（図８（ｄ），（ｅ））。この時点では、また第２過給機２０の回転数が低いため、過給圧が急降下する（図８（ｂ），（ｃ））。一方、加速時の切替の制御を実行した場合（実線の場合）、ｔ_０の時点では、過給機の切替が行われず、吸気弁３５の位相が進角される（図８（ａ））。この時点では、排気切替弁６３は閉じた状態なので、第１過給機１０が作動しており、過給圧の急降下が生じない（図８（ｄ），（ｅ））。本実施例の制御を実行した場合、第２過給機２０の回転数が十分に上昇したｔ_１に達する時点で、排気切替弁６３が開かれ、第１過給機１０が作動を停止する（図８（ｄ），（ｅ））。このとき、第２過給機２０の回転数が上昇しているため、過給圧の急降下が生じない。このように、本実施例の制御を実行することにより、エンジンの加速運転に伴う第１過給機１０から第２過給機２０への切替実行時においても、過給圧の急降下が抑制される。これにより、エンジンのトルク変動を抑制し、応答性を良好にすることができる。 If the elapsed time is less than supercharger switching range (during acceleration) (less than t _0), the phase of the intake valve 35 is not changed, a state where the exhaust switching valve 63 is closed. Since the exhaust gas switching valve 63 is in a closed state, the first supercharger 10 is mainly operated at this time. When the acceleration switching control is not executed (in the case of a broken line), when the accelerator opening increases due to the driver stepping on the accelerator or the like and reaches the turbocharger switching region (acceleration) t ₀ , The operating supercharger is switched from the first supercharger 10 to the second supercharger 20. That is, the exhaust gas switching valve 63 is opened, and the operation of the first supercharger 10 is stopped (FIGS. 8D and 8E). At this time, since the rotation speed of the second supercharger 20 is low, the supercharging pressure drops rapidly (FIGS. 8B and 8C). On the other hand, when switching control during acceleration is executed (in the case of a solid line), at the time t ₀ , the supercharger is not switched, and the phase of the intake valve 35 is advanced (FIG. 8A). . At this time, since the exhaust gas switching valve 63 is in a closed state, the first supercharger 10 is operating, and a sudden drop in the supercharging pressure does not occur (FIGS. 8D and 8E). When executing the control of this embodiment, when the rotational speed of the second turbocharger 20 reaches a sufficiently elevated t _1, the exhaust switching valve 63 is opened, the first supercharger 10 stops operation (FIGS. 8D and 8E). At this time, since the rotation speed of the second supercharger 20 is increasing, there is no sudden drop in the supercharging pressure. As described above, by executing the control of the present embodiment, a sudden drop in the supercharging pressure is suppressed even when switching from the first supercharger 10 to the second supercharger 20 due to the acceleration operation of the engine. The Thereby, the torque fluctuation of the engine can be suppressed and the responsiveness can be improved.

次に、エンジンの減速運転時に過給機を切替える場合について説明する。図９は、減速時の過給機の切替時期を説明した図である。図９の一点鎖線は、第２過給機２０を作動させ、吸気弁３５の開弁時期を変化させない場合のエンジントルクを示し、実線は、第２過給機２０を作動させ、吸気弁３５の開弁時期を遅角させた場合のエンジンのトルクを示している。また、破線は、第１過給機１０を主として作動させた場合のエンジントルクを示している。ここで、第１過給機１０を主として作動させた場合のエンジントルクと、第２過給機２０を作動させ、吸気弁３５の開弁時期を変化させない場合のエンジントルクとが交わるときのエンジン回転数をＮｅ_０とする。 Next, the case where the supercharger is switched during engine deceleration operation will be described. FIG. 9 is a diagram illustrating the switching timing of the supercharger during deceleration. 9 indicates the engine torque when the second supercharger 20 is operated and the valve opening timing of the intake valve 35 is not changed, and the solid line indicates that the second supercharger 20 is operated and the intake valve 35 is operated. The engine torque when the valve opening timing is delayed is shown. Moreover, the broken line has shown the engine torque at the time of operating the 1st supercharger 10 mainly. Here, the engine when the engine torque when the first supercharger 10 is mainly operated and the engine torque when the second supercharger 20 is operated and the valve opening timing of the intake valve 35 is not changed intersects. The rotational speed is Ne ₀ .

エンジンの減速運転時に作動する過給機を第２過給機２０から第１過給機１０へ切替える場合、位相可変機構４０により吸気弁３５の開弁期間の位相を遅角する。吸気弁３５の開弁期間が遅れることにより、吸気圧が排気圧より高くなり、気筒３１ａ内の掃気が促進する。掃気が促進されることにより、サージが回避され、エンジンのトルクが上昇する。この場合、第２過給機２０から第１過給機１０への切替時期をエンジンの回転数が低回転となる側に変更する。すなわち、第２過給機２０から第１過給機１０への切替を遅らせる。図９に示すように、切替時期を遅らせる（エンジンの低回転側へ変更する）ことにより、エンジンのトルクが高い位置で過給機を切替ることができる（図９中の回転数Ｎｅ_２）。これにより、過給機の切替時においてエンジンのトルクが低下することを抑制できる。 When the supercharger that operates during the deceleration operation of the engine is switched from the second supercharger 20 to the first supercharger 10, the phase of the intake valve 35 is retarded by the phase variable mechanism 40. By delaying the valve opening period of the intake valve 35, the intake pressure becomes higher than the exhaust pressure, and scavenging in the cylinder 31a is promoted. By promoting scavenging, surge is avoided and engine torque increases. In this case, the switching timing from the second supercharger 20 to the first supercharger 10 is changed to the side where the engine speed is low. That is, the switching from the second supercharger 20 to the first supercharger 10 is delayed. As shown in FIG. 9, the turbocharger can be switched at a position where the torque of the engine is high by delaying the switching timing (changing to the low speed side of the engine) (the rotational speed Ne _{2 in} FIG. 9). . Thereby, it can suppress that the torque of an engine falls at the time of switching of a supercharger.

次に、減速運転時における過給機の切替に関する制御フローを説明する。過給機の切替に関する制御は、ＥＣＵ７０により実行される。図１０は、ＥＣＵ７０により実行される制御のフローチャートである。 Next, a control flow relating to switching of the supercharger during deceleration operation will be described. Control relating to switching of the supercharger is executed by the ECU 70. FIG. 10 is a flowchart of control executed by the ECU 70.

まず、ＥＣＵ７０は、減速要求があるか否かを判断する（ステップＳ２１）。ここで、ＥＣＵ７０は、例えば、アクセル開度センサ７３により検出するアクセル開度のアクセル変化率が０より小さい場合、減速要求があると判断する。ＥＣＵ７０は、ステップＳ１１で肯定判断すると、次にエンジンの回転数が減速時過給機切替時期か否かを判断する（ステップＳ２２）。減速時過給機切替時期は、エンジンの回転数が図９における回転数Ｎｅ_０以下となる時期である。このステップＳ２２での処理を言い換えると、ＥＣＵ７０は、第２過給機２０を主として作動した状態（第１過給機１０を停止した状態）で、減速したエンジンの回転数がＮｅ_０以下となると肯定判断をする。ＥＣＵ７０は、ステップＳ２２で肯定判断すると、排気切替弁６３の開度を拡大するよう（開弁方向）に制御する（ステップＳ２３）。この場合、排気の大部分が第１排気バイパス通路６１へ流れ込む状態にある。 First, the ECU 70 determines whether or not there is a deceleration request (step S21). Here, for example, when the accelerator change rate of the accelerator opening detected by the accelerator opening sensor 73 is smaller than 0, the ECU 70 determines that there is a deceleration request. If an affirmative determination is made in step S11, the ECU 70 next determines whether or not the engine speed is the supercharger switching time during deceleration (step S22). The deceleration supercharger switching time is a time when the engine speed becomes equal to or less than the speed Ne ₀ in FIG. In other words, in step S22, the ECU 70 is in a state where the second supercharger 20 is mainly operated (a state where the first supercharger 10 is stopped), and the speed of the decelerated engine becomes Ne ₀ or less. Make an affirmative decision. If an affirmative determination is made in step S22, the ECU 70 controls the opening degree of the exhaust gas switching valve 63 to be increased (the valve opening direction) (step S23). In this case, most of the exhaust is in a state of flowing into the first exhaust bypass passage 61.

次に、ＥＣＵ７０はステップＳ２３の次に位相可変機構４０を制御し、吸気弁３５の位相を遅角する（ステップＳ２４）。これにより、図９の実線で示すようにエンジントルクが上昇する。次に、ＥＣＵ７０は、第１タービン１１の可変ベーン１３の開度を拡大する（ステップＳ２５）。これにより、排気が第１タービン１１へ取り込まれ、第１過給機１０の回転数が徐々に上昇するようにする。なお、この場合、第２過給機２０の回転数が減少することがないように可変ベーン１３の開度を急激に変更することはしない。次に、ＥＣＵ７０は第１過給機１０の過給圧が第２目標値を超えるか否かを判断する（ステップＳ２６）。ステップＳ２５において、第１タービン１１へ排気を取り込み始めるため、第１過給機１０の回転数が上昇する。このとき、第１過給機１０による過給圧が第２目標値に達しているならば、作動する過給機を切り替える。したがって、ＥＣＵ７０はステップＳ２６で肯定判断すると、排気切替弁６３の開度を縮小するよう（閉弁方向）に制御する（ステップＳ２７）。これにより、作動する過給機が第２過給機２０から第１過給機１０へ切替わる（このとき、第２過給機２０は補助的に作動している）。なお、第１過給機１０の過給圧は、高圧用過給圧センサ７１で検出した値を用いる。ステップＳ２６において、否定判断する場合、すなわち、第１過給機１０の過給圧が第２目標値に達していない場合には、ＥＣＵ７０はステップＳ２３へ戻り、ステップＳ２３，Ｓ２４，Ｓ２５，Ｓ２６の処理を繰り返す。 Next, the ECU 70 controls the phase variable mechanism 40 after step S23 to retard the phase of the intake valve 35 (step S24). As a result, the engine torque increases as shown by the solid line in FIG. Next, the ECU 70 increases the opening of the variable vane 13 of the first turbine 11 (step S25). As a result, the exhaust gas is taken into the first turbine 11 so that the rotational speed of the first supercharger 10 gradually increases. In this case, the opening degree of the variable vane 13 is not changed rapidly so that the rotation speed of the second supercharger 20 does not decrease. Next, the ECU 70 determines whether or not the supercharging pressure of the first supercharger 10 exceeds the second target value (step S26). In step S25, in order to start taking in exhaust_gas | exhaustion to the 1st turbine 11, the rotation speed of the 1st supercharger 10 rises. At this time, if the supercharging pressure by the first supercharger 10 has reached the second target value, the supercharger to be operated is switched. Therefore, if an affirmative determination is made in step S26, the ECU 70 controls the opening degree of the exhaust gas switching valve 63 to be reduced (the valve closing direction) (step S27). Thereby, the operating supercharger is switched from the second supercharger 20 to the first supercharger 10 (at this time, the second supercharger 20 is operating in an auxiliary manner). Note that the value detected by the high pressure supercharging pressure sensor 71 is used as the supercharging pressure of the first supercharger 10. If a negative determination is made in step S26, that is, if the supercharging pressure of the first supercharger 10 has not reached the second target value, the ECU 70 returns to step S23, and steps S23, S24, S25, S26 are performed. Repeat the process.

第２過給機２０から第１過給機１０への切替時にエンジンの加速要求があるなどのように運転状態が変化する場合、再度、第２過給機２０を主として作動する場合が生じる。過給機の切替動作が繰り返されるとハンチングが生じるため、ハンチングの回避を目的に、第１過給機１０の過給圧がある程度、上昇して安定するまで、第１過給機１０を作動させることを避ける。ステップＳ２６の第２目標値は、このようなハンチングが問題とならない安定した過給圧の値を採用する。このように第１過給機１０及び第２過給機２０の運転の切替えを判断する閾値にヒステリシスを設けることにより、ハンチングを回避する。 When the operating state changes such as when there is an engine acceleration request at the time of switching from the second supercharger 20 to the first supercharger 10, the second supercharger 20 may be mainly operated again. Since the hunting occurs when the switching operation of the supercharger is repeated, the first supercharger 10 is operated until the supercharging pressure of the first supercharger 10 rises and stabilizes to some extent for the purpose of avoiding hunting. Avoid letting As the second target value in step S26, a stable supercharging pressure value at which such hunting is not a problem is employed. Thus, hunting is avoided by providing hysteresis in the threshold value for determining the switching of the operation of the first supercharger 10 and the second supercharger 20.

ＥＣＵ７０は、ステップＳ２７の処理を終えると、排気バイパス弁６４の開度を調整する（ステップＳ２８）。すなわち、排気バイパス弁６４を制御対象として、第２過給機２０による過給圧を調整する制御を実行する。ＥＣＵ７０はステップＳ２８の処理を終えるとリターンする。また、ＥＣＵ７０はステップＳ２１で否定判断する場合、リターンする。同様に、ＥＣＵ７０はステップＳ２２で否定判断する場合、リターンする。 When the processing of step S27 is completed, the ECU 70 adjusts the opening degree of the exhaust bypass valve 64 (step S28). That is, the control for adjusting the supercharging pressure by the second supercharger 20 is executed with the exhaust bypass valve 64 as a control target. The ECU 70 returns after completing the process of step S28. If the ECU 70 makes a negative determination in step S21, it returns. Similarly, if the ECU 70 makes a negative determination in step S22, it returns.

次に、上記の制御の効果について説明する。図１１は減速運転要求時の制御シーケンスを示した図である。図１１（ａ）は吸気弁３５の位相、図１１（ｂ）はエンジンの過給圧、図１１（ｃ）は第２過給機２０の回転数、図１１（ｄ）は第１過給機１０の回転数、図１１（ｅ）は可変ベーン１３の開度、図１１（ｆ）は排気切替弁６３の状態、図１１（ｇ）はアクセル開度を示している。図１１の横軸は時間を示している。図１１（ａ），（ｂ），（ｃ），（ｆ）について、実線は上記の減速時の切替の制御を実行した場合、破線は減速時の切替の制御を実行していない場合を示している。図１１（ｄ）について、点線は定常運転時の理想状態を示し、破線は加速時の切替の制御を実行していない場合に過給機を切替たときの実際の過渡遅れを示している。図１１中のｔ_０は、図９中のＮｅ_０の回転数となった時刻を示し、ｔ_２は第１過給機１０の過給圧が第２目標値となるときの時刻である。ｔ_０からｔ_２は過給機切替領域（減速時）である。 Next, the effect of the above control will be described. FIG. 11 is a diagram showing a control sequence when a deceleration operation request is made. 11A shows the phase of the intake valve 35, FIG. 11B shows the engine supercharging pressure, FIG. 11C shows the rotation speed of the second supercharger 20, and FIG. 11D shows the first supercharging. 11 (e) shows the opening degree of the variable vane 13, FIG. 11 (f) shows the state of the exhaust gas switching valve 63, and FIG. 11 (g) shows the accelerator opening degree. The horizontal axis in FIG. 11 indicates time. In FIGS. 11A, 11 </ b> B, 11 </ b> C, and 11 </ b> F, the solid line indicates the case where the above-described switching control is executed, and the broken line indicates the case where the switching control is not executed. ing. In FIG. 11D, the dotted line indicates the ideal state during steady operation, and the broken line indicates the actual transient delay when the supercharger is switched when the switching control during acceleration is not executed. In FIG. 11, t ₀ indicates the time when the rotational speed of Ne _{0 in} FIG. 9 is reached, and t ₂ is the time when the supercharging pressure of the first supercharger 10 becomes the second target value. _{t 2} from t ₀ is the supercharger switching range (during deceleration).

経過時間が過給機切替領域（減速時）未満（ｔ_０未満）の場合、吸気弁３５の位相は変更されておらず、排気切替弁６３は開いた状態である。排気切替弁６３が開いた状態なので、このとき、第１過給機１０は停止し、第２過給機２０が作動している。減速時の切替の制御を実行していない場合（破線の場合）、ドライバがアクセルを離すなどしてアクセル開度が低下し、過給機切替領域（減速時）ｔ_０に達するとき、作動する過給機を第２過給機２０から第１過給機１０へ切り替える。すなわち、排気切替弁６３を閉じて、第１過給機１０を作動する（図１１（ｄ），（ｆ））。この時点では、第１過給機１０の回転数は応答性が遅れるため、過給圧が急降下する（図１１（ｂ））。一方、減速時の切替の制御を実行した場合（実線の場合）、ｔ_０の時点では、過給機の切替は行われず、吸気弁３５の位相が遅角される（図１１（ａ））。このとき、可変ベーン１３の開度が少しずつ拡大される（図１１（ｅ））。この時点では、排気切替弁６３は開いた状態で、第２過給機２０が主として作動しているため、過給圧の急降下が生じない（図１１（ｄ），（ｆ））。本実施例の減速時の切替の制御を実行した場合、第１過給機１０の回転数が十分に上昇したｔ_２に達する時点で、排気切替弁６３が開かれ、第１過給機１０が作動を停止する（図１１（ｄ），（ｆ））。このとき、すでに可変ベーン１３が開き、十分に排気が取り込まれて第１過給機１０の回転数が上昇しているため、過給圧の急降下が生じない。このように、本実施例の制御を実行することにより、エンジンの減速運転に伴う第２過給機２０から第１過給機１０への切替実行時においても、過給圧の急降下が抑制される。これにより、エンジンのトルク変動を抑制し、応答性を良好にすることができる。 If the elapsed time is less than supercharger switching range (during deceleration) (less than t _0), the phase of the intake valve 35 has not been changed, the exhaust switching valve 63 is opened. Since the exhaust gas switching valve 63 is in an open state, at this time, the first supercharger 10 is stopped and the second supercharger 20 is operating. If not running control of switching of deceleration (in dashed lines), the driver accelerator opening is decreased by such as releasing the accelerator, when it reaches the supercharger switching range (during deceleration) t _0, operates The supercharger is switched from the second supercharger 20 to the first supercharger 10. That is, the exhaust gas switching valve 63 is closed, and the first supercharger 10 is operated (FIGS. 11D and 11F). At this time, since the responsiveness of the rotation speed of the first supercharger 10 is delayed, the supercharging pressure rapidly drops (FIG. 11 (b)). On the other hand, when switching control during deceleration is executed (in the case of a solid line), at the time t ₀ , the supercharger is not switched, and the phase of the intake valve 35 is retarded (FIG. 11 (a)). . At this time, the opening degree of the variable vane 13 is gradually increased (FIG. 11 (e)). At this time, since the exhaust gas switching valve 63 is open and the second supercharger 20 is mainly operating, there is no sudden drop in the supercharging pressure (FIGS. 11D and 11F). When executing the control of the switching of the deceleration of the embodiment, when the rotational speed of the first supercharger 10 reaches a sufficiently elevated t _2, it is opened exhaust switching valve 63, a first turbocharger 10 Stops operating (FIGS. 11D and 11F). At this time, since the variable vane 13 has already opened and the exhaust gas has been sufficiently taken in and the rotational speed of the first supercharger 10 has increased, the supercharging pressure does not drop rapidly. As described above, by executing the control of the present embodiment, a sudden drop in the supercharging pressure is suppressed even when switching from the second supercharger 20 to the first supercharger 10 accompanying the deceleration operation of the engine. The Thereby, the torque fluctuation of the engine can be suppressed and the responsiveness can be improved.

上記実施例は本発明を実施するための例にすぎず、本発明はこれらに限定されるものではなく、これらの実施例を種々変形することは本発明の範囲内であり、さらに本発明の範囲内において、他の様々な実施例が可能であることは上記記載から自明である。 The above-described embodiments are merely examples for carrying out the present invention, and the present invention is not limited thereto. Various modifications of these embodiments are within the scope of the present invention. It is apparent from the above description that various other embodiments are possible within the scope.

１過給装置
１０第１過給機
１１第１タービン
１２第１コンプレッサ
１３可変ベーン（過給機切替機構の一部）
２０第２過給機
２１第２タービン
２２第２コンプレッサ
３５吸気弁
３６排気弁
４０位相可変機構
５０吸気通路
６０排気通路
６１第１排気バイパス通路（過給機切替機構の一部）
６２第２排気バイパス通路（過給機切替機構の一部）
６３排気切替弁（過給機切替機構の一部）
６４排気バイパス弁（過給機切替機構の一部）
７０ＥＣＵ（制御部） DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Supercharger 10 1st supercharger 11 1st turbine 12 1st compressor 13 Variable vane (a part of supercharger switching mechanism)
20 Second Supercharger 21 Second Turbine 22 Second Compressor 35 Intake Valve 36 Exhaust Valve 40 Phase Variable Mechanism 50 Intake Passage 60 Exhaust Passage 61 First Exhaust Bypass Passage (Part of Supercharger Switching Mechanism)
62 Second exhaust bypass passage (part of turbocharger switching mechanism)
63 Exhaust gas switching valve (part of turbocharger switching mechanism)
64 Exhaust bypass valve (part of turbocharger switching mechanism)
70 ECU (control unit)

Claims

A first supercharger for driving a first compressor disposed in the intake passage by a first turbine disposed in the exhaust passage of the engine;
A second turbocharger that drives a second compressor disposed in the intake passage upstream of the first compressor by a second turbine disposed in the exhaust passage downstream of the first turbine. When,
A supercharger switching mechanism for switching the operation of the first supercharger and the second supercharger;
A phase variable mechanism that changes the phase of the valve opening period of the intake valve of the engine;
A control unit for controlling the supercharger switching mechanism and the phase variable mechanism;
With
When the operation of the first supercharger and the second supercharger is switched during acceleration operation of the engine, the control unit expands an overlap period between the intake valve and the exhaust valve by the phase variable mechanism, When the operation of the first supercharger and the second supercharger is switched during the deceleration operation of the engine, the overlap period is reduced by the phase variable mechanism.

The control unit changes an operation switching timing of the supercharger by the supercharger switching mechanism during acceleration operation of the engine to a higher rotation side than a predetermined turbocharger switching timing during acceleration operation , and decelerates the engine 2. The engine according to claim 1, wherein the operation switching timing of the turbocharger by the supercharger switching mechanism is changed to a lower rotation side than a turbocharger switching timing at a predetermined deceleration operation during operation . Supercharger.

When switching the operation of the first supercharger and the second supercharger during acceleration operation of the engine, the control unit changes the supercharger that operates mainly from the first supercharger to the second supercharger. the overlap period of the boost pressure of the torque equivalent to decrease in changing, by the phase variable mechanism so as to compensate by reducing the pumping loss by enlarging the overlap period between the intake valve and the exhaust valve When the operation of the first supercharger and the second supercharger is switched during the deceleration operation of the engine, the supercharger that mainly operates during the deceleration operation of the engine is changed from the second supercharger to the first supercharger. the boost pressure of the torque equivalent to decrease in changing the supercharger, to reduce the overlap period by the phase variable mechanism so as to compensate by improving the exhaust by reducing the overlap period Supercharging device according to claim 1, wherein the engine and symptoms.