JPH02136515A - 排気ターボ過給機付エンジンの制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、少なくとも低流量側運転領域で作動するター
ボ過給機と高流量側運転領域でのみ作動するターボ過給
機とを備えた排気ターボ過給機付エンジンの制御装置に
関するものである。

〔従来の技術〕

従来、少なくとも低流量側運転領域で作動するターボ過
給機と高流量側運転領域でのみ作動するターボ過給機と
を備えて、それぞれの領域での過給効率を高めるように
した排気ターボ過給機付工ンジンは種々知られている。

例えば特開昭５９１６００２２号公報に示されるエンジ
ンでは、複数のターボ過給機を設けてその一部のターボ
過給機をエンジン高速域でのみ過給を行う高速域専用タ
ーボ過給機とする一方、他のターボ過給機を少なくとも
エンジン低速域で作動する低速域作動ターボ過給機とし
、低速域では高速域専用ターボ過給機側の排気通路およ
び吸気通路を閉じることによりこのターボ過給機を過給
停止状態として、他のターボ過給機に排気を集中的に送
り、高速域では、高速域専用ターボ過給機側の排気通路
および吸気通路を開くことによりこのターボ過給機を過
給動作状態とするようにしている。

また、実開昭６０−１７８３２９号公報に示されたエン
ジンでも、運転状態に応じ、一方のターボ過給機に排気
を集中的に送る状態と各ターボ過給機に排気を分散供給
する状態とに切替えるようになっている。

これらの装置によると、低流量側の運転領域（低速１４
）では、この領域に適するように容量等を設定したター
ボ過給機のみを作動させることにより過給効率が高めら
れ、またこのターボ過給機だけでは容量不足等により過
給効率が低下するような高流量側の運転領域（高速域）
になると別のターボ過給機の作動により過給効率が高め
られることとなって、広い運転領域にわたって過給効率
を高めることができる。

〔発明が解決しようとする課題〕

この種の排気ターボ過給機付エンジンにおいて、低流量
側運転領域で高流量域用のターボ過給機に対する排気供
給を遮断してこのターボ過給機を停止させておくだけで
は、高流量側への運転状態の移行に応じて高流ｍｉａ用
のターボ過給機への排気供給を開始しても第２ターボ過
給機の作動遅れが生じ、応答性が悪い。このため、上記
特開昭５９−１６００２２号公報に示されるように、高
流量域用ターボ過給機側の排気通路および吸気通路が閉
じられてこのターボ過給機が過給停止状態とされている
ときに、排気漏らし通路から少量の排気を高流量域用タ
ーボ過給機のタービンに送ってこのターボ過給機を予回
転させることにより、１１１流量域用ターボ過給様の過
給動作状態への切替わり時の応答性を高めるようにする
ことは、従来においても行なわれている。

ところで、このように排気漏らし通路を設けて高流量域
用ターボ過給機を予回転させる場合に、高流量域用ター
ボ過給機を過給動作状態とする切替点に運転状態がある
程度近付くまでは、高流量域用ターボ過給機側の吸気通
路の圧力上昇に伴う温度上昇を抑制するため、高流量域
用ターボ過給機側の吸気通路の吸気をリリーフすること
が望ましい。しかし、上記切替点に近付いたときは、上
記の吸気リリーフを停止する方が、後に詳述するように
ｇ流量域用ターボ過給機の予回転が促進されて、高流量
域用ターボ過給機の応答性を一層高めることができる。

そこで、高流量域用ターボ過給鍬側の吸気通路の吸気を
リリーフするリリーフ通路を設けるとともに、高流量域
用ターボ過給機が予回転される運転領域における上記切
替点の近傍で上記リリーフ通路を閉じるようにすること
が考えられる。ただしこの場合に、上記切替点の近傍に
運転状態が維持されて、リリーフ通路が閉じられている
予回転状態が長時間続くと、高流量用ターボ過給機の回
転数が必要以上に上昇する。そして、高流量域用ターボ
過給機側の吸気通路が閉じられている状態でこのように
高流量域用ターボ過給機の回転数が高くなりすぎると、
そのコンプレッサまわりの空気の温度が著しく上昇し、
このターボ過給機が過熱状態になるという問題が生じる
。

本発明は上記の事情に鑑み、高流量域用ターボ過給機が
過給動作状態に切替えられる前の予回転を促進して、過
給動作状態への移行時の応答性を高め、しかも、このタ
ーボ過給機の予回転中の過熱を確実に防止することがで
きる排気ターボ過給機付エンジンの制御装置を提供する
ものである。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は上記のような目的を達成するため、少なくとも
低流量側運転領域で作動する第１ターボ過給機と、島流
」開運転領域専用の第２ターボ過給機とを備え、低流量
側運転領域では第２ターボ過給機のタービンへ排気を導
く第２ターボ過給機側排気通路および第２ターボ過給機
のコンプレッサからエンジン側へ吸気を導く第２ターボ
過給機側吸気通路を遮断することにより第２ターボ過給
機を過給停止状態とし、所定の切替点を境に高流量側運
転領域に移行したときに上記第２ターボ過給機側排気通
路および第２ターボ過給機側吸気通路を開くことにより
第２ターボ過給機を過給動作状態に切替えるようにした
排気ターボ過給機付エンジンにおいて、第２ターボ過給
礪が上記過給動作状態とされる前に第２ターボ過給機を
予回転させるように少量の排気を第２ターボ過給機のタ
ービンに導く排気漏らし通路と、上記第２ターボ過給機
のコンプレッサ出口側をコンプレッサ上流に連通ずるリ
リーフ通路と、このリリーフ通路を開閉するリリーフ弁
と、第２ターボ過給癲が予回転される運転領域における
上記切替点の近傍で上記リリーフ弁を閉じる一方、第２
ターボ過給機が予回転中に過回転状態になったとき上記
リリーフ弁を開くリリーフ制御手段とを備えたものであ
る。

〔作用〕

上記構成によると、運転状態が上記切替点に近付いたと
きに、上記排気漏らし通路から第２ターボ過給機のター
ビンに少量の排気が導かれることと上記リリーフ弁が閉
じられることとによって第２ターボ過給機の予回転が促
進され、またこのような状態において第２ターボ過給機
の回転数が高くなり過ぎると、上記リリーフ弁が開かれ
ることによって第２ターボ過給機の回転数上昇が抑えら
れる。

〔実施例〕

本発明の実施例を図面に基づいて説明する。第１図は本
発明の一実施例についての排気ターボ過給様相エンジン
の全体構造を示している。この排気ターボ過給機付エン
ジンは、エンジンＥに対し、低流層成用の第１ターボ過
給機１と高流量域専用の第２ターボ過給！ｆｉ２とを備
え、第１ターボ過給礪１のみ作動される状態と両ターボ
過給機１．２が作動される状態とに切替可能とされてい
る。上記各ターボ過給１１．２はそれぞれ、排気により
駆動されるタービン１ａ、２ａと、このタービンＩａ、
２ａに連動して回転することにより吸気を過給するコン
プレッサＩｂ、２ｂとを備えている。

上記第１ターボ過給曙１は、比較的低流量側の運転領域
で過給効率が高くなるように容量等が設定されている。

また、第２ターボ過給機２は高流量側の運転領域で第１
ターボ過給機１の容置不足等による過給効率の低下を補
うように、容量等が設定されている。

エンジンＥの排気通路３は、第１．第２の２つの排気通
路３ａ、３ｂに分けられ、それぞれ各タービン１ａ、２
ａに接続されており、各タービンｉａ、２ａより下流側
で両排気通路３ａ、３ｂが合流している。また、各ター
ビン１ａ、２ａより上流側において上記両排気通路３ａ
、３ｂは連通路４により連通されている。

第２ターボ過給機２のタービン２ａに排気を導く第２排
気通路３ｂには、上記連通路４より下流側において第２
排気通路３ｂを開閉することによりタービン２ａへの排
気の流通、遮断を行なう排気カット弁５が設けられてい
る。従って、排気カット弁５が閉じられたときは、第１
排気通路３ａに排出される排気に加えて第２排気通路３
ｂに排出される排気も第１ターボ過給機１のタービン１
ａに導かれることにより、第１ターボ過給ｍ１のみが作
動され、排気カット弁５が開かれたときは、両排気通路
３ａ、３ｂに排出された排気がそれぞれ各タービン１ａ
、２ａに導かれることにより、両ターボ過給機１．２が
作動されるようになっている。上記排気カット弁５はア
クチュエータ６により開閉作動される。

また、排気カット弁５が開かれる前に少量の排気を第２
ターボ過給機２のタービン２ａに送って第２ターボ過給
機２を予回転させるため、上記連通路４とタービン２ａ
の入口側との間には、排気カット弁５をバイパスする小
径の排気漏らし通路７が設けられている。この排気漏ら
し通路７には、アクチュエータ９により開閉作動される
排気漏らし弁８が設けられている。

また、各タービンｌａ、２ａより上流側の部分と下流側
の部分との間には、各タービン１ａ、２ａをバイパスす
るウェストゲート通路１０が設けられ、このウェストゲ
ート通路１０には、アクチュエータ１２により開閉作動
されるウェストゲートバルブ１１が介設されている。上
記ウェストゲート通路１０は、例えば図示のように上記
連通路４の途中と下流側排気通路集合部との間に設けら
れる。

一方、エンジンＥの吸気通路１５には、第１ターボ過給
機１のコンプレッサ１ｂが配置された第１吸気通路１５
ａと、第２ターボ過給１ａｍ２のコンプレッサ２ｂが配
置された第２吸気通路１５ｂとが設けられている。上記
第１吸気通路１５ａと第２吸気通路１５ｂとは、上流側
の吸気通路１５から互いに分岐し、それぞれコンプレッ
サ１ｂ、２ｂを経て、各コンプレッサ１ｂ、２ｂより下
流側で合流している。上流側の吸気通路１５には吸気量
を検出するエアフローメータ１６が設けられている。ま
た、第１．第２吸気通路１５ａ、１５ｂの合流部より下
流の吸気通路１５にはインタクーラ１７、スロットル弁
１８、サージタンク１つ、燃料噴射弁２０等が配設され
ている。

上記第２吸気通路１５ｂには、コンプレッサ２ｂより下
流の、第１吸気通路１５ａとの合流箇所の近傍に、第２
吸気通路１５ｂを遮断する吸気カット弁２１が設けられ
ており、この吸気カット弁２１はアクチュエータ２２に
より開閉作動される。

さらに、吸気カット弁２１より上流でコンプレッサ２ｂ
の下流の第２吸気通路１５ｂを上流側の吸気通路１５に
連通するリリーフ通路２３が設けられ、このリリーフ通
路２３には、アクチュエータ２５により開閉作動される
リリーフ弁２４が設けられている。

上記排気カット弁５、排気漏らし弁８、ウェストゲート
バルブ１１、吸気カット弁２１およびリリーフ弁２４の
各アクチュエータ６．９，１２゜２２．２５はそれぞれ
ダイヤフラム装置により構成されており、これらに対す
る駆動、制御系統は次のようになっている。

排気カット弁５のアクチュエータ６は、通路３１を介し
て三方電磁弁３２に接続されている。この三方電磁弁３
２は、コントロールユニット５゜からの信号に応じ、上
記アクチュエータ６を大気側に連通ずる状態と負圧通路
３３に連通する状態とに切替わる。そして、このような
連通状態の切替わりに応じた上記アクチュエータ６の作
動により、排気カット弁５が閉状態と開状態とに切替え
られる。なお、上記負圧通路３３はバキュームタンク３
４に通じており、このバキュームタンク３４にはスロッ
トル弁１８下流の吸気通路１５からチエツクバルブ３５
を介して導かれた負圧が蓄えられている。

排気漏らし弁８のアクチュエータ９は、コンプレッサ１
ｂの下流の第１吸気通路１５ａに通じる過給圧通路３６
に接続されている。そして、この通路３６からアクチュ
エータ９に導かれる過給圧が所定値以上となったときに
排気漏らし弁８が間かれる。

ウェストゲートバルブ１１のアクチュエータ１２も上記
過給圧通路３６に接続されている。そして、上記アクチ
ュエータ１２に導入される過給圧が所定の許容最高過給
圧となったときにウェストゲートバルブ１１が開かれる
。

吸気カット弁２１のアクチュエータ２２は、通９路３７
を介して切替弁３８に接続されている。この切替弁３８
は、吸気カット弁２１附近における第１吸気通路１５ａ
と第２吸気通路１５ｂとからそれぞれ通路３９．４０を
介して導かれる各圧力の圧力バランスに応じて作動する
もので、上記再圧力の差圧が所定値以上のときはアクチ
ュエータ２２を大気側に連通させて吸気カット弁２１を
閉状態とし、上記差圧が所定値より小さくなったときは
アクチュエータ２２を負圧通路４１に連通させて吸気カ
ット弁２１を開作動させるようになっている。従って、
排気カット弁５が開かれて第２ターボ過給機２の作動に
より第２吸気通路１５ｂ内の圧力が第１吸気通路１５ａ
内の圧力に充分近付く程度まで上昇したときに、吸気カ
ット弁２１が開かれて第２吸気通路１５ｂからの過給気
が工ンジンＥに送られるようになっている。上記負圧通
路４１はバキュームタンク３４に通じている。

リリーフ弁２４のアクチュエータ２５は、通路４２を介
して三方電磁弁４３に接続されている。

この三方電磁弁４３は、コントロールユニット５０から
の信号に応じ、上記アクチュエータ２５を負圧通路４４
に連通する状態と大気側に連通ずる状態とに切替わる。

そして、このような連通状態の切替わりに応じた上記ア
クチュエータ２５の作動により、リリーフ弁２４が開状
態と閉状態とに切替えられる。上記負圧通路４４はバキ
ュームタンク３４に通じている。

上記コントロールユニット５０は、エアフローメータ１
６と回転数センサ５２からのエンジン回転数検出信号と
に応じ、所定の切替点（後述の第２図中に示すラインＬ
４またはし３）を境に、低流量側の運転状態では排気カ
ット弁５を閉じることにより第１ターボ過給機１のみ作
動させ、高流量側の運転状態では排気カット弁５を開く
ことにより両ターボ過給機１．２を作動させるように三
方電磁弁３２を制御している。さらにこのコントロール
ユニット５０は、三方電磁弁４３を制御することによっ
て第２ターボ過給Ｒ２が予回転される運転領域における
上記切替点の近傍で上記リリーフ弁を閉じる一方、第２
ターボ過給機２が予回転中に過回転状態となったとき上
記リリーフ弁２４を開くリリーフ制御手段５１を含んで
いる。

第２図は、横軸にエンジン回転数、縦軸にエンジン負荷
をとって、排気カット弁５、排気漏らし弁８、ウェスト
ゲートバルブ１１およびリリーフ弁２４の各開閉の切替
の特性を示している。図中のＬｌは第１設定吸気憬Ｑ１
と第１設定回転数Ｒ１とで特定されるリリーフ弁開ライ
ン、Ｌ２は第２設定吸気ｆｆ１Ｑ２と第２設定回転数Ｒ
２とで特定されるリリーフ弁閉ライン、Ｌ３は第３設定
吸気量Ｑ３と第３設定回転数Ｒ３とで特定される排気カ
ット弁閉ライン、Ｌ４は第４設定吸気ＩＱ４と第４設定
回転数Ｒ４とで特定される排気カット弁間ラインである
。上記各設定吸気量０１〜Ｑ４および各設定回転数Ｒ１
〜Ｒ４は、予めコン１へロールユニット５０内のメモリ
（図示せず）に記憶されている。

この図に基づいて上記８弁の作動の設定を説明すると、
排気カット弁５は、低流量（低回転）側から高流量（高
回転）側への運転状態移行時には、排気カット弁開ライ
ンし４に達するまでは閉じられてこのラインＬ４を越え
たときに開状態に切替えられ、高流量側から低流量側へ
の移行時には、排気カット弁間ラインＬ４に対して適度
のヒステリシスをもたせた排気カット弁閉ラインＬ３を
境に開状態から閉状態へ切替えられる。従って、上記ラ
インＬ４またはＬ３より低流量低回転側の領域が実質的
に第１ターボ過給礪１のみ作動される領域（以下、Ｐ領
域という）、上記ラインＬ４またはＬ３より高流量高回
転側の領域が実質的に両ターボ過給機１，２が作動され
る領域（以下、Ｐ＋Ｓ領域という）となる。

排気漏らし弁８は、排気カット弁開ラインＬ４および排
気カット弁閉ラインＬ３よりもある程度低流量側で閉状
態から開状態に切替わるように、その開閉切替えライン
がアクチュエータ９のスプリング荷重により設定されて
いる。このようにしているのは、排気カット弁５が開状
態に切替えられるまえに少量の排気を第２ターボ過給機
２のタービン２ａに送って第２ターボ過給！ｆｉ２を予
回転させることにより、Ｐ＋Ｓ領域へ移行したときの第
２ターボ過給機２の作動の応答性を高めるためである。

リリーフ弁２４は、低流量（低回転）側から高流量（高
回転）側への運転状態移行時には、排気漏らし弁開閉ラ
インよりも高流量側で排気カット弁間ラインＬ４よりも
低流量低回転側に設定されたリリーフ弁閉ラインＬ２を
境として、このラインＬ２に達するまでは開かれてこの
ラインＬ２を越えたときに閉状態に切替えられ、高流量
側から低流量側への移行時には、リリーフ弁閉ラインＬ
２に対して適度のヒステリシスをもたせたリリーフ弁開
ラインＬ１を境に閉状態から開状態へ切替えられる。こ
のようにしているのは１、ｐ＋ｓａ域にある程度近付く
までの第２ターボ１給機２の予回転中等には、第２吸気
通路１５ｂ内の空気をリリーフすることにより、通路内
の圧力上昇に伴う温度上昇を避け、一方、Ｐ＋Ｓ領域に
ある程度近付いたときには、リリーフを停止することに
より、第２吸気通路１５ｂ内の圧力を上昇させるととも
に、第２ターボ過給機２の回転数上昇を促進するためで
ある。つまり、予回転中にリリーフ弁２４が閉じられ、
かつ吸気カット弁２１も閉じられているときは、第２吸
気通路１５ｂが行き止まり状態となって、コンプレッサ
２ｂが回転しても空気が送給されないので第２ターボ過
給機２の負荷が低下し、これによって第２ターボ過給濫
２の回転数上昇を促進する作用が得られる。なお、Ｐ＋
Ｓ領域への移行後は、第１吸気通路１５ａと第２吸気通
路１５ｂとの差圧が小さくなることに伴って吸気カット
弁２１が開かれることにより、第２吸気通路１５ｂから
の過給気もエンジンに送られるが、リリーフ弁２４は閉
状態に保たれる。

また、ウェストゲートバルブ１１は、許容最＾過給圧に
達する状態となったときに開かれるように、その開閉切
替えラインがアクチュエータ１２のスプリング荷重によ
り設定されている。

この第２図中の上記排気カット弁開ラインし４は、吸気
量（回転数）が漸増する加速時等に過給効率にとって最
も有利な過給機作動状態の切替え点が得られるように設
定され、排気カット弁閉ラインＬ３はラインＬ４に対し
て適度のヒステリシスをもたせるように設定される。上
記ラインＬ４゜Ｌ３は、エンジンの回転数および負荷に
関係する吸気量を主たるパラメータとして設定されるが
、当実施例では、あまり高回転側で排気カット弁５等が
切替えることは好ましくないことから、エンジン回転数
もパラメータとしている。

また、リリーフ弁閉ラインし２は、吸気量が増加する加
速時等に、Ｐ＋Ｓ領域に移行するまでに前述のようなリ
リーフ弁２４の機能によって適度に第２ターボ過給機２
の回転数を上昇させる作用が得られるように、排気カッ
ト弁閉ラインＬ４に対して一定の吸気量差および回転数
差をもって設定され、リリーフ弁開ラインＬ３はリリー
フ弁閉ラインＬ２に対して一定のヒステリシスをもって
設定される。そして、第１図中のリリーフ制御手段５１
により、基本的にはこのような設定に従ってリリーフ弁
２４が制御されるが、運転状態がＰ領域のうちでリリー
フ弁２４が閉状態とされる領域に長時間滞在することに
よって第２ターボ過給機２が過回転状態となったときは
、リリーフ弁２４が間かれるようになっている。

第３図は上記コントロールユニット５０による排気カッ
ト弁５およびリリーフ弁２４の制御をフローチャートで
示している。このフローでは、スタートすると、先ずス
テップＳ１でシステムのイニシャライズを行ない、次に
ステップＳ２で吸気＠Ｑおよびエンジン回転数Ｒの各検
出値をエアフローメータ１６および回転数センサ５２か
らそれぞれ入力する。続いてステップＳ３で、排気カッ
１へ弁５およびリリーフ弁２４の開閉切替点（第２図中
のラインし１〜Ｌ４）である第１〜第４設定吸気ｆｆ１
Ｑ１〜Ｑ４および第１〜第４設定回転数Ｒ１〜Ｒ４をメ
モリから読出す。

次に、領域識別用のフラグＦが１か否かの判定（ステッ
プ８４）と、その判定がＮｏの場合のフラグＦが２ｍ（
ｍは整数）か否かの判定（ステップ８５　）と、その判
定がＹＥＳの場合のフラグＦが２か否かの判定（ステッ
プ８６　）とにより、上記フラグＦの値を調べる。

なお、上記フラグＦは、吸気量Ｑとエンジン回転数Ｒと
で特定される運転状態が第２図中のどのような領域に属
しているかを区別するもので、１〜４のいずれかの値を
とる。Ｆ＝１であれば、排気弁５が閏のＰ領域のうちで
リリーフ弁２４が間となるリリーフ弁開領域、つまりラ
インし２（加速時）またはラインＬｌ（減速時）よりも
低流最低回転側の領域にあることを示す。Ｆ＝２もしく
はＦ＝３であれば、排気カット弁５が閉のＰ領域のうち
でリリーフ弁２４が閉となるリリーフ弁閉領域にあるこ
とを示すものであって、リリーフ弁開領域からこの領域
へ移行した場合はＦ＝２となり、Ｐ＋Ｓ領域からこの領
域へ移行した場合はＦ−３となる。このＰ領域内のリリ
ーフ弁閉領域と上記リリーフ弁開領域との境界は、リリ
ーフ弁開領域からの移行の場合はラインＬ２、リリーフ
弁開領域への移行の場合はラインＬ１となり、またこの
Ｐ領域内のリリーフ弁閉領域とＰ＋Ｓ領域との境界は、
Ｐ＋Ｓ領域からの移行の場合はラインＬ３、Ｐ＋８領域
への移行の場合はラインＬ４となる。また、Ｆ＝４であ
れば、排気カット弁５が開のＰ＋８領域、つまりライン
Ｌ４（加速時）またはライン［３（減速時）よりも高流
量高回転側の領域にあることを示す。

上記ステップＳ４の判定がＹＥＳ　（Ｆ＝１　）であれ
ば、前回の運転状態が上記のＰ領域のうちの吸気リリー
フ弁開領域にあったことを意味する。

この場合は吸気ｆｆ１ｉＱが第２設定吸気ＩＱ２より大
か否かの判定（ステップ８７）およびエンジン回転数Ｒ
が第２設定回転数Ｒ２より大か否かの判定（ステップＳ
８）に基づいて次のような処理を行なう。すなわち、ス
テップ８７．８ａの判定がともにＮＯであれば、運転状
態がリリーフ弁開領域に維持されているので、排気カッ
ト弁５およびリリーフ弁２４をそれまでの状態（排気カ
ット弁５を閉、リリーフ弁２４を開）としたまま、ステ
ップＳ　３１を経てステップＳ２に戻る。また、ステッ
プ８７　、Ｓａのいずれかで判定がＹＥＳとなれば、運
転状態が第２図中のラインＬ２を越えてリリーフ弁閉領
域に移行したので、ステップＳ９でＦ＝２とするととも
に、ステップＳ１０でリリーフ弁２４を閉作動してから
、ステップＳ３１を経てステップＳ２に戻る。なお、ス
テップ８３１は後述のタイマＴをＯにクリヤするもので
ある。

ステップＳ６での判定がＹＥＳ　（Ｆ＝２）であれば、
前回の運転状態がＰ領域内のリリーフ弁閉領域にあって
、かつリリーフ弁開領域から移行した後の状態であるこ
とを意味する。この場合は吸気量Ｑが第４設定吸気ＩＱ
４より大か否かの判定（ステップ５１１）と、その判定
がＮＯの場合のエンジン回転数Ｒが第４設定回転数Ｒ４
より大が否かの判定（ステップ５１２）と、その判定が
Ｎｏの場合の吸気ｉ１Ｑが第１設定吸気ＩＱＩより小か
否かの判定（ステップ５１３）と、その判定がＹＥＳの
場合のエンジン回転数Ｒが第１設定回転数Ｒ１より小か
否かの判定（ステップ５１４）とに基づき、次のような
処理を行なう。すなわち、ステップＳ１１．８１２の判
定がともにＮｏであって、かつステップＳｆ３．Ｓ１４
のいずれかの判定がＮＯであれば、運転状態が５１２１
１．１４間の領域に維持されているおり、この場合はス
テップＳ　３２で後に詳述する過回転防止ルーチンを実
行してから、ステップＳ２に戻る。ステップＳ１１．Ｓ
ｆ２のいずれかで判定がＹＥＳとなれば、運転状態が第
２図中のラインＬ４を越えてＰ＋Ｓ領域に移行したので
、ステップＳ１５でＦ＝４とするとともに、ステップＳ
１６で排気カット弁５を開作動し、かつリリーフ弁２４
が開状態であればこれも閉作動してから、ステップＳ　
３１を経てステップＳ２に戻る。ステップＳ１３．Ｓ１
４の判定がともにＹＥＳとなれば、運転状態が第２図中
のラインＬ１より低流量低回転側のリリーフ弁開領域へ
移行したので、ステップＳ１７でＦ−１とするとともに
、ステップ８１８でリリーフ弁２４を開作動してから、
ステップＳ３１を経てステップＳ２に戻る。

ステップＳ５での判定がＮｏであれば、Ｆ＝３であり、
前回の運転状態がＰ領域内のリリーフ弁閉領域にあって
、かつＰ＋Ｓ領域から移行した後の状態であることを意
味する。この場合は吸気量Ｑが第１設定吸気ｆｆ１Ｑ１
より小か否かの判定（スゝテップ５１９）と、その判定
がＹＥＳの場合のエンジン回転数Ｒが第１設定回転数Ｒ
１より小か否かの判定（ステップ５２０）と、ステップ
Ｓ１９．Ｓ２Ｑの判定のいずれかがＮＯの場合の吸気ｆ
ｆ１Ｑが第４設定吸気量Ｑ４より大か否かの判定（ステ
ップ５２１）と、その判定がＮｏの場合のエンジン回転
数Ｒが第４設定回転数Ｒ４より大か否かの判定（ステッ
プ５２２）とに基づき、次のような処理を行なう。すな
わち、ステップＳｔ９．Ｓ２ｏのいずれかの判定がＮｏ
であって、かつステップ８２１，８２２の判定がともＮ
ｏであれば、運転状態がラインＬｌ。

Ｌ４間の領域に維持されているので、排気カット弁５お
よびリリーフ弁２４をそれまでの状態（排気カット弁５
を閉、リリーフ弁２４を閉）としたまま、ステップ３３
１を経てステップＳ２に戻る。

ステップＳη、Ｓ２０の判定がともにＹＥＳとなれば、
運転状態が第２図中のラインＬ１より低流量低回転側の
リリーフ弁開領域へ移行したので、ステップＳ　２３で
Ｆ＝１とするとともに、ステップＳ２４でリリーフ弁２
４を開作動してから、ステップＳ３１を経てステップＳ
２に戻る。ステップＳ２１゜８２２のいずれかで判定が
ＹＥＳとなれば、運転状態が第２図中のラインＬ４を越
えてＰ＋Ｓ領域に移行したので、ステップ８２５でＦ−
４とするとともに、ステップ８２６で排気カット弁５を
開作動してから、ステップＳ　３１を経てステップＳ２
に戻る。

ステップＳ６の判定がＮｏであれば、Ｆ−４であり、前
回の運転状態が上記のＰ＋Ｓｆｔ域にあったことを意味
する。この場合は吸気ｉ１Ｑが第３設定吸気ＩＱ３より
小か否かの判定（ステップ５２７）およびエンジン回転
数Ｒが第３設定回転数Ｒ３より小か否かの判定（ステッ
プ５２８）に基づいて次のような処理を行なう。すなわ
ち、ステップＳ２７゜Ｓ２ａのいずれかの判定がＮＯで
あれば、運転状態がＰ＋ｓｇＡ域に維持されているので
、排気カット弁５およびリリーフ弁２４をそれまでの状
態（排気カット弁５を開、リリーフ弁２４を閉）とした
まま、ステップＳ　３１を経てステップＳ２に戻る。

ステップＳ２７．Ｓ２ａの判定がともにＹＥＳとなれば
、運転状態が第２図中のラインＬ３より低流量低回転側
のＰ領域に移行したので、ステップＳ　２９でＦ−３と
するとともに、ステップ８３０で排気カット弁５を閉作
動してから、ステップＳ　３１を経てステップＳ２に戻
る。

第４図は第３図に示した制御においてフラグＦが２であ
る場合の、ステップＳ　３２で行なわれる過回転防止ル
ーチンを示し、当実施例では、Ｐ領域でリリーフ弁２４
の閉状態が長時間持続した場合に第２ターボ過給１ｆｉ
２が過回転状態となることから、時間計測に基づいてリ
リーフ弁２４の開閉を行なうようにしている。

すなわちこのルーチンでは、ステップ８３３でタイマを
カウントアツプし、ステップＳ３４で、タイマＴが第２
ターボ過給機２４の過回転状態を生じるような所定時間
αを越えたか否かを調べ、その判定がＹＥＳであれば、
さらにステップＳ　３５で、タイマＴが上記所定時間α
に所定の過回転解消時間βを加えた時間を越えたか否か
を調べる。そして、タイマＴが所定時間αを越えるまで
はステップＳ　３６でリリーフ弁２４を閉状態とするが
、タイマＴがαからα＋βまでの間にあるとき（ステッ
プＳ　３３の判定がＹＥＳでステップＳ３５の判定がＮ
Ｏのどき）は、ステップ８３７でリリーフ弁２４を閉状
態とする。また、タイマＴがα＋βの時間を越えたとき
はステップＳ３ａでタイマＴを０にクリヤする。

従って、フラグＦが２となるようなＰ領域内のリリーフ
弁閉領域に運転状態が滞在する状態が長時間持続したと
き、第５図のように、リリーフ弁２４が最初は閉じられ
、所定時間αを経過すると間かれ、それから時間βを経
過すると再び閉じられ、このような動作が繰返し行なわ
れる。

以上のような当実施例の制御装置によると、第３図のフ
ローチャートに従った制御により、低流量低回転側のＰ
領域では排気カット弁５が閉じられて、実質的に第１タ
ーボ過給機１のみが作動され、低流量域での過給効率が
高められる。このＰ領域のうちでも第２図中の排気漏ら
し弁開ラインよりさらに低流１側では、排気漏らし弁８
も閉じられ、リリーフ弁２４は開かれている。そして、
低流量側から島流屋側への運転状態移行時には、先ず排
気漏らし弁開閉ラインを越えたときに排気漏らし弁８が
閉から開に切替えられ、さらにラインＬ２を越えたとき
にリリーフ弁２４が間から閉に切替えられてから、ざら
に過給機作動状態の切替え点であるラインＬ４を越える
と、上記排気カット弁５が閉から開に切替えられる。こ
の状態では、第２ターボ過給機２のタービン２ａに充分
に排気が供給されることにより、第１ターボ過給機１に
加えて第２ターボ過給機２も実質的に作動され、高流量
域での過給効率が高められる。

このような低流量側運転領域から高流量側運転領域への
移行時には、排気カット弁５の開作動に先だって、上記
排気漏らし弁１１が開かれることにより第２ターボ過給
機２が予回転され、その上、リリーフ弁２４が閉じられ
ることにより、前述のように予回転中の第２ターボ過給
１ｆｉ２の回転数上昇が促進されるため、ｐ＋ｓｆＲ域
へ達したときに応答性良く第２ターボ過給撮２が作動さ
れる。そして、通常の加速運転等による高流量側への運
転状態移行時には、リリーフ弁２４が閉作動されてから
適度に第２ターボ過給機２の回転数が上昇した時点でＰ
＋Ｓ領域に達して第２ターボ過給機２が作動される。

ところが、特殊な運転操作状態や走行路面の傾斜状態等
において、Ｐ領域中のリリーフ弁閉領域となってからｐ
＋ｓｉ域に達するまでに長時間が経過した場合は、第２
ターボ過給機２が予回転中としては必要以上に回転数が
高くなる過回転状態どなり、排気カット弁５および吸気
カット弁２１が閉じられて第２吸気通路１５ｂ内に吸気
が停滞している状態でこのような過回転状態になると、
コンプレッサ２ｂまわりの空気の温度が著しく上昇する
。このような場合は、第４図のルーチンでの処理により
、過回転状態が生じるような所定時間αが経過した時点
でリリーフ弁２４が閉じられ、第２吸気通路１５ｂ内の
吸気がリリーフされる。

これによって第２ターボ過給ｖ！１２の回転数が抑えら
れて過回転状態が解消される。そして、過回転状態解消
のための時間βが経過すれば再びリリーフ弁２４が閉じ
られ、予回転中の第２ターボ過給機２の回転数が適度に
調整されることとなる。

なお、上記実施例では、予回転中の第２ターボ過給機２
の過回転状態を時間計測によって調べているが、第２タ
ーボ過給機２の回転数の検出等によって過回転状態を調
べるようにしてもよい。

また、上記実施例では低流量側運転領域と高流量側運転
領域とで第１ターボ過給機１のみ作動する状態と両ター
ボ過給機１，２を作動する状態とに切替えるようにして
いるが、第２ターボ過給機に第１ターボ過給機より大容
量のものを用いるとともに、第２ターボ過給機が過給動
作状態とされる高流量側運転領域では第１ターボ過給機
のタービンへの排気供給を遮断して第１ターボ過給撮を
停止させるようなものにも、本発明の制御装置を適用す
ることができる。

〔発明の効果〕

以上のように本発明は、少なくとも低流量側運転領域で
作動する第１ターボ過給機と、高流量側運転領域専用の
第２ターボ過給機とを備えて過給効率を高めるようにし
た排気ターボ過給機付エンジンにおいて、第２ターボ過
給機側排気通路および第２ターボ過給機側吸気通路が遮
断されて第２ターボ過給機が過給停止状態とされる運転
領域にある間に、排気漏らし通路から上記第２ターボ過
給機のタービンに少量の排気を送って第２ターボ過給機
を予回転させ、かつ、第２ターボ過給機の過給動作状態
への切替点近傍で、第２ターボ過給機側吸気通路に対す
るリリーフ通路のリリーフ弁を閉じるようにしているた
め、第２ターボ過給機の予回転を促進して過給動作状態
への移行時の応答性を高めることができる。しかも、第
２ターボ過給機が予回転中に過回転状態となったときは
、上記リリーフ弁が開かれるようにしているため、第２
ターボ過給礪が予回転中に過熱状態となることを確実に
防止し、信頼性を高めることができるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す過給様相エンジンの全
体構造概略図、第２図は排気系および吸気系に配設され
る８弁の作動特性を示す特性図、第３図はコントロール
ユニットによる制御のフローチャート、第４図は過回転
防止ルーチンを示すフローチャート、第５図は過回転防
止ルーチンによるリリーフ弁開閉動作を示すタイムチャ
ートである。 Ｅ・・・エンジン、１・・・第１ターボ過給機、２・・
・第２ターボ過給機、５・・・排気カット弁、１０・・
・排気漏らし通路、２１・・・吸気カット弁、２３・・
・リリーフ通路、２４・・・リリーフ弁、５０・・・コ
ントロールユニット、５１・・・リリーフ制御手段。 特許出願人　　　　　　マ　ツ　ダ　株式会社代　理　
人　　　　　　弁理士　　小谷　悦司＠’；ｚ’、＼＼
町奪 第 図 第 図 １＝０ ；Ｕ Ｔ＝０

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、少なくとも低流量側運転領域で作動する第１ターボ
   過給機と、高流量側運転領域専用の第２ターボ過給機と
   を備え、低流量側運転領域では第２ターボ過給機のター
   ビンへ排気を導く第２ターボ過給機側排気通路および第
   ２ターボ過給機のコンプレッサからエンジン側へ吸気を
   導く第２ターボ過給機側吸気通路を遮断することにより
   第２ターボ過給機を過給停止状態とし、所定の切替点を
   境に高流量側運転領域に移行したときに上記第２ターボ
   過給機側排気通路および第２ターボ過給機側吸気通路を
   開くことにより第２ターボ過給機を過給動作状態に切替
   えるようにした排気ターボ過給機付エンジンにおいて、
   第２ターボ過給機が上記過給動作状態とされる前に第２
   ターボ過給機を予回転させるように少量の排気を第２タ
   ーボ過給機のタービンに導く排気漏らし通路と、上記第
   ２ターボ過給機のコンプレッサ出口側をコンプレッサ上
   流に連通するリリーフ通路と、このリリーフ通路を開閉
   するリリーフ弁と、第２ターボ過給機が予回転される運
   転領域における上記切替点の近傍で上記リリーフ弁を閉
   じる一方、第２ターボ過給機が予回転中に過回転状態に
   なったとき上記リリーフ弁を開くリリーフ制御手段とを
   備えたことを特徴とする排気ターボ過給機付エンジンの
   制御装置。