JPH0249924A - 排気ターボ過給機付エンジンの排気制御装置 - 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） 本発明は排気ターボ過給機付エンジンの排気制御装置に
関し、特に複数の排気ターボ過給機を備え、排気ガスの
流量に応じて一部の排気ターボ過給機を作動または停止
させるようにしたものに関する。

（従来の技術） 従来、二つの排気ターボ過給機を備えたエンジンの排気
制御装置として、例えば実開昭６０−１７８３２９号公
報に開示されるように、排気通路に第１および第２の排
気ターボ過給機のタービンを並列的に設け、この二つの
排気ターボ過給機のコンプレッサをエンジンの吸気通路
に接続するとともに、第２排気ターボ過給機のタービン
上流側の排気通路に排気カット弁を設け、排気ガス流量
が設定値よりも少ないときには排気カット弁を閉じて排
気通路からの排気ガスを第１排気ターボ過給機のタービ
ンに集中的に供給して高い過給圧を確保する一方、排気
ガス流量が設定値よりも多いときには排気カット弁を開
いて排気通路からの排気ガスを二つの排気ターボ過給機
のタービンに供給して吸気流量を確保しながら適正な過
給圧を得るようにしたものが知られている。

（発明が解決しようとする課題） ところが、上記従来のものでは、排気ガス流量の変化に
応じて排気カット弁が開閉し、これに応じて第２排気タ
ーボ過給機が作動／停止を繰り返すので、排気制御装置
の信頼性が心配される。その場合、排気カット弁を開閉
するための排気ガス流量の設定値を高流量側に設定して
第１排気ターボ過給機のみにより過給する運転領域を拡
大することにより、排気カット弁の開閉頻度を少なくし
て排気制御装置の信頼性を向上させることが考えられる
。

しかし、このように排気ガス流量の設定値を高流量側に
設定すると、この設定値付近でタービン下流側の排気ガ
ス圧力が高くなり過ぎてしまい第１排気ターボ過給機の
効率が低下するという問題が生じる。

ところで、エンジンの排気装置として、例えば特開昭５
９−７４３２５号公報には、エンジンの排気通路を、排
気抵抗の異なる二つの消音器に並列接続するとともに、
上記各消音器の排気通路にそれぞれ制御弁を設け、低・
中負荷域では排気抵抗の小さい消音器の制御弁を閉じ且
つ排気抵抗の大きい消音器の制御弁を開いて排気膨張を
促進しつつ高トルクを得る一方、高負荷域では排気抵抗
の小さい消音器の制御弁を開き且つ排気抵抗の大きい消
音器の制御弁を閉じて排気効率を高めて高トルク、高出
力を得るようにしたものが開示されている。

また、本出願人は、以前、エンジンの消音器として、膨
張形の主通路をもつ消音器の内部に曲がりの少ない副通
路を配し、この副通路を主通路に並列に接続するととも
に、副通路の内壁に吸音材を配設し、且つこの副通路に
制御弁を設けて、エンジンの低回転時には該制御弁を閉
じて主通路のみに排気ガスを通して排気音を下げる一方
、エンジンの高回転時には該制御弁を開いて副通路にも
排気ガスを通して排気ガス流量の増大に対処しながら排
気音、特に高回転時に発生する高周波音を下げるように
したものを出願した。このような消音器では制御弁の開
閉によって排気抵抗が変わることになる。

本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、その目
的とするところは、一部の排気ターボ過給機の作動が停
止する運転領域において上述した消音器のように排気抵
抗を可変にする装置を利用して排気抵抗を小さくするこ
とにより、効率を高く維持しながら常用の排気ターボ過
給機によって過給する運転領域を拡大することにある。

（課題を解決するための手段） 上記目的を達成するため、本発明では、一部の排気ター
ボ過給機の作動／停止を切替えるための排気ガス流量設
定値を排気手段を切替えるための排気ガス流量設定値よ
りも高流量側に設定することである。

具体的に、本発明の講じた解決手段は、第１図に示すよ
うに、エンジンに対して並列に設けられた排気通路にタ
ービンがそれぞれ設けられた複数の排気ターボ過給機３
１．３２と、一部の排気ターボ過給機３２の排気通路に
設けられた排気力・ツト弁４１と、排気ガスの流量に関
連する信号を検出する排気ガス流量検出手段９１と、該
排気ガス流量検出手段９１の出力を受け、排気ガス流量
が第１設定値よりも少ないときに一部の排気ターボ過給
機３２の作動が停止するように上記排気カット弁４１を
閉じる過給機制御手段９２と、少なくとも上記一部の排
気ターボ過給機３２以外の排気ターボ過給機３１の排気
通路に設けられ且つ排気抵抗の異なる複数の排気モード
を有する排気手段６５．６５と、上記排気ガス流量検出
手段９１の出力を受け、排気ガス流量が第２設定値より
も多いときには排気抵抗の小さい排気モードに変更し、
排気ガス流量が第２設定値よりも少ないときには排気抵
抗の大きい排気モードに変更するように排気手段６５を
制御する排気制御手段９３とを備えるとともに、上記過
給機制御手段９２における第１設定値を排気制御手段９
３における第２設定値よりも高流量側に設定する構成と
している。

ここで、更に具体的には排気手段として、排気通路に配
設され、運転状態に応じて排気通路の抵抗を変化させる
制御弁を備えた可変抵抗式の消音器を用いてもよい。

また、複数の排気ターボ過給機の各コンプレッサを、エ
ンジンに対して並列に設けられ且つ排気ターボ過給機と
同数の吸気通路にそれぞれ設けてもよい。

さらに、一部の排気ターボ過給機の吸気通路に、この一
部の排気ターボ過給機の作動停止時に閉じる吸気カット
弁を設けてもよい。

また、一部の排気ターボ過給機のタービンに排気を洩ら
すための排気洩らし通路に設けられ且つ排気カット弁が
開く運転領域よりも低流量側で開く排気洩らし弁を備え
、排気制御手段における第２設定値を上記排気洩らし弁
が開く運転領域よりも低流量側に設定してもよい。

さらに、排気手段の複数の排気モードを、排気抵抗が大
、中、小の排気モードとし、排気制御手段を、排気ガス
流量検出手段の出力を受け、排気ガス流量が第２設定値
よりも多いときには中の排出モードに変更し排気ガス流
量が第２設定値よりも少ないときには大の排出モードに
変更するように排気手段を制御するものにしてもよい。

（作用） 上記の構成により、本発明では、過給機制御手段９２の
制御により、排気ガス流量検出手段９１で検出された排
気ガス流量が第１設定値よりも少ないときには排気カッ
ト弁４１が閉じて一部の排気ターボ過給機３２の作動が
停止され、常用の排気ターボ過給機３１に排気ガスが集
中的に供給されて高い過給圧が確保される一方、排気ガ
ス流量が第１設定値よりも多いときには排気カット弁４
１が開いて全ての排気ターボ過給機３１．．３２に排気
ガスが供給され、吸気流量を確保しながら適正な過給圧
が得られる。

また、排気制御手段９３の制御により、排気ガス流量検
出手段９１で検出された排気ガス流量が第２設定値より
も少ないときには排気手段６５゜６５が排気抵抗の大き
い排気モードに変更されて、排気音を下げる等の機能が
発揮される一方、排気ガス流量が第２設定値よりも多い
ときには排気抵抗の小さい排気モードに変更されて、排
気ガス流量の増大に対処しながら排気音を下げる等の機
能が発揮されることになる。

その場合、上記過給機制御手段９２における第１設定値
が排気制御手段９３における第２設定値よりも高流量側
に設定されているので、一部の排気ターボ過給機３２の
作動か停止する運転領域において排気手段６５か排気抵
抗の小さい排気モードに変更されて排気抵抗が小さくな
り、効率か高く維持されながら常用の排気ターボ過給機
３１によって過給する運転領域が拡大される。よって、
ｆｌＪｉ気カット弁４１の作動頻度および排気ターボ過
給機３２が作動／停止を繰り返す頻度が少なくなって排
気制御装置の信頼性が向上する。

ここで、排気手段として、排気通路に配設され、運転状
態に応じて排気通路の抵抗を変化させる制御弁を備えた
可変抵抗式の消音器を用いれば、排気音を確実に下げる
ことができる。

また、複数の排気ターボ過給機の各コンプレッサを、エ
ンジンに対して並列に設けられ且つ排気ターボ過給機と
同数の吸気通路にそれぞれ設けると、排気カット弁を閉
じたときには高い過給圧を確保できる一方、排気カット
弁を開いたときには吸気流量を確保しながら適正な過給
圧が得られることになる。

さらに、一部の排気ターボ過給機の吸気通路に、この一
部の排気ターボ過給機の作動停止時に閉じる吸気カット
弁を設けると、この一部の排気ターボ過給機の吸気通路
における吸気の逆流が防止される。

また、一部の排気ターボ過給機のタービンに排気を洩ら
すための排気洩らし通路に設けられ且つ排気カット弁が
開く運転領域よりも低流量側で開く排気洩らし弁を備え
、排気制御手段における第２設定値を上記排気洩らし弁
か開く運転領域よりも低流量側に設定すると、一部の排
気ターボ過給機の作動が停止する運転領域において排気
洩らし弁が開いて排気抵抗が小さくなり、効率が高く維
持されながら常用の排気ターボ過給機によって過給する
運転領域が拡大される。このことによっても、排気カッ
ト弁の作動頻度および排気ターボ過給機が作動／停止を
繰り返す頻度が少なくなって排気制御装置の信頼性が向
上する。

さらに、排気手段の複数の排気モードを、排気抵抗が大
、中、小の排気モードとし、排気制御手段を、排気ガス
流量検出手段の出力を受け、排気ガス流量が第２設定値
よりも多いときには中の排気モードに変更し排気ガス流
量が第２設定値よりも少ないときには大の排気モードに
変更するように排気手段を制御するものにすれば、常用
の排気ターボ過給機によって過給する運転領域の拡大化
による排気制御装置の信頼性向上と排気音の低減とが両
立される。

（第１実施例） 以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第１図は本発明の第１実施例に係る排気制御装置を備え
た２０−タタイプの排気ターボ過給機付ロータリピスト
ンエンジンを示す。第１図において、１はインタメゾイ
エイトハウジング、ロータハウジングおよびサイドハウ
ジングからなるハウジングであって、該ハウジング１内
には、二つの多角形状のロータ２，２か配されており、
該各ロータ２が遊星回転運動して上記ハウジング１内に
形成される三つの作動室に吸気、圧縮、爆発、膨張およ
び排気の各行程を順に行わせるようにしている。

」二記ハウジング１には、吸気行程にある作動室に新気
を供給するプライマリポート３およびセカンダリポート
４が設けられている。また、このハウジング１には、排
気行程にある作動室から排気を排出する排気ポート５か
設けられている。

そして、上記各ロータ２に対応するプライマリポート３
およびセカンダリポート４には吸気通路１０がその分岐
した端部において接続され、該吸気通路１０はエアクリ
ーナ１３を介して大気に開放されている。上記吸気通路
１０はその途中において第１および第２の二つの吸気通
路１１．１２に分割されている。そして、該吸気通路１
０の合流部分の下流には、上流側から順に、吸気を冷却
するためのインタークーラ１４と、吸気流量を１凋節す
るためのスロットル弁１５と、吸気の脈動を緩和するた
めのサージタンク１６とが設けられている。さらに、上
記吸気通路１０には、プライマリポート３およびセカン
ダリポート４に臨ませて燃料を噴射供給するためのイン
ジェクタ１７．１８がそれぞれ設けられている。

また、上記排気ポート５．５には排気通路２０か接続さ
れている。すなわち、該排気通路２０の一端は第１およ
び第２の二つの排気通路２１，２２に分岐されていて、
該各排気通路２１．２２がそれ千°れ二つの排気ポート
５．５に接続されている。

そして、このエンジンには第１および第２の二つの排気
ターボ過給機３１．３２か設けられている。すなわち、
上記第１および第２排気通路２１２２には第１および第
２排気ターボ過給機３］。

３２のタービン３１ａ、３２ａがそれぞれ設けられてい
るとともに、第１および第２吸気通路１１゜１２には第
１および第２排気ターボ過給機３１３２のコンプレッサ
３１ｂ、３２ｂがそれぞれ設けられていて、排気ガスの
エネルギにより吸気を過給するようにしている。また、
上記第１および第２排気通路２１．２２は各排気ターボ
過給機３１．３２の上流側で連通路３３を介して接続さ
れている。

また、上記第２排気通路２２において第２排気ターボ過
給機３２のタービン３２ａと連通路３３との間には排気
カット弁４１が設けられており、第２排気ターボ過給機
３２のタービン３２ａへの排気ガスの供給を調整するよ
うにしている。さらに、該排気カット弁４１下流の第２
排気通路２２と上記連通路３３とは洩らし通路４２で接
続されている。該洩らし通路４２には排気洩らし弁４３
か設けられており、第２排気ターボ過給機３２のタービ
ン３２ａへの微量の排気ガスの供給を調整するようにし
ている。また、上記連通路３３と第１および第２排気タ
ーボ過給機３１．３２下流の排気通路２０とはバイパス
通路４４で接続されている。該バイパス通路４４にはウ
ェストゲート弁４５が設けられており、加圧エアのバイ
パス瓜を調整して過給圧特性を改善するようにしている
。

これら６弁４１，４３．４５は圧力応動式のアクチュエ
ータ４６〜４８によってそれぞれ駆動される。

さらに、上記第２吸気通路１２における第１吸気通路１
１との合流部分の直上流には吸気カット弁５１が設けら
れている。また、該第２吸気通路１２には第２排気ター
ボ過給機′３２のタービン３２ａをバイパスするリリー
フ通路５２が設けられている。このリリーフ通路５２に
はリリーフ弁５３か設けられており、タービン３２ａの
上流側と下流側との圧力差を緩和するようにしている。

これら６弁５１および５３は圧力応動式のアクチュエー
タ５６および５７によってそれぞれ駆動される。

また、上記排気通路２０における第１および第２排気通
路２１．２２の合流部分よりも下流には前段の触媒装置
６０か設けられており、排気ガスを浄化するようにして
いる。さらに、該排気通路２０はこの触媒装置６０より
も下流において二つに分岐している。この各分岐排気通
路６１．　６２には、上流側から順に、後段の触媒装置
６３と、特性が固定した消音器６４と、特性が可変の消
音器６５とかそれぞれ設けられている。該可変式の消音
器６５は、第２図に示すように、膨張形の主通路６７と
曲がりの少ない副通路７０とを並列に接続したものであ
る。すなわち、該主通路６７は第１および第２の二つの
膨張室６８ａ、６８ｂと、分岐排気通路６１．６２から
の排気ガスを第１膨張室６８ａに導く第１通路６８ｃと
、該第１膨張室６８ａの排気ガスを第２膨張室６８ｂに
導く第２通路６８ｄと、該第２膨張室６８ｂの排気ガス
を排出管６９に導（第３通路６８ｅとからなり、第１通
路６８ｃおよび排出管６９の内壁には吸音材７２ａ、７
２ｂがそれぞれ取付けられていて、第１通路６８ｃから
排出管６９までの間で排気ガスを蛇行させ且つ膨張させ
るとともに吸音材７２ａ、７２ｂで吸音することにより
、排気音を下げるようにしている。また、上記副通路７
０は、分岐排気通路６１．６２からの排気ガスを直接に
排出管７１に導くための曲がりの少ないものである。

そして、この副通路７０および排出管７１の内壁には吸
音材７２ｃ、７２ｄがそれぞれ取付けられていて、吸音
材７２ａ、７２ｂの吸音機能によって、排気ガスの排気
音を下げるようにしている。

さらに、上記副通路７０には切替弁７３が設けられてい
る。該切替弁７３は圧力応動式のアクチュエータ７４に
よって駆動される。すなわち、該切替弁７３が閉じたと
きには主通路６７にのみ排気ガスが通って排気音か下が
る一方、切替弁７３か開いたときには副通路７０にも排
気ガスが通って多量の排気ガス流量に対処しなから排気
音、特に高回転時に発生する高周波音を下げるようにな
されている。該可変消音器６５では、切替弁７３が閉じ
たときには排気ガスが主通路６７のみを通るので、排気
抵抗が大きくなり、切替弁７３か開いたときには排気ガ
スが主通路６７および副通路７０を通るので、排気抵抗
が小さくなる。すなわち、この可変消音器６５．６５に
より、少なくとも一部の排気ターボ過給機３１以外の排
気ターボ過給機３２の排気通路２２に設けられ且つ排気
抵抗の異なる複数の排気モードを有する排気手段が構成
されている。

そして、上記各アクチュエータ４６〜４８５６．５７お
よび７４はコントロールユニット８０によって制御され
る。さらに、８１は吸気通路１０に設けられ吸気Ａｆｆ
ｉを検出するためのエアフローセンサ、８２は上記スロ
ットル弁１５の開度を検出するためのスロットルセンサ
、８３は吸気通路１０に設けられ吸気圧力を検出するた
めのブースト圧力センサ、８４はエンジンの回転数を検
出するための回転数センサ、８５はエンジンの水温を検
出するための水温センサ、８６は上記吸気カット弁５１
の両側の吸気圧力の差圧を検出するための差圧センサで
ある。これら各センサ８１〜８６はコントロールユニッ
ト８０にそれぞれ接続されている。

次に、上記コントロールユニット８０の作動制御を第４
図のフローに基づいて説明する。まず、ステップＳ１で
上記各センサ８１〜８６からの信号を入力する。そして
、ステップＳ２でエンジンが第５図の低速領域にあるか
否かを判定し、低速領域にあるときにはステップＳ３で
切替弁７３を閉じて低速領域における排気音を下げる一
方、高速領域にあるときにはステップＳ４で切替弁７３
を開いて多量の排気ガスをスムーズに排出しながら排気
音、特に高回転時に発生する高周波片を下げる。

さらに、ステップＳ５でエンジンが第５図のＴ／Ｃカッ
ト領域にあるか否かを判定し、Ｔ／Ｃカット領域にある
ときにはステップＳ６で排気洩らし弁４３を、ステップ
Ｓ７で排気カット弁４１をそれぞれ閉じて第２排気ター
ボ過給機３２の作動を停止させ、第１排気ターボ過給機
３１に排気ガスを集中的に供給して高い過給圧を確保す
るとともに、ステップＳ８で吸気カット弁５１を閉じて
吸気通路１０から第２吸気通路１１への吸気の逆流を防
止し、且つステップＳ９でリリーフ弁５３を開き、減速
時等、吸気流量が少なく且つ圧力が大きくなる運転状態
においてはリリーフ通路５２を介してコンプレッサ３２
ｂの圧力をリリーフしてコンプレッサ３２ｂのサージン
グを防止するようにしている。

一方、ステップＳ５でエンジンがＴ／Ｃカット領域にな
いと判定したときには、ステップＳＩＯで排気洩らし弁
４３を開き、少量の排気ガスを第２排気ターボ過給機３
２に供給してタービン３２ａの助走を行う。そして、ス
テップＳ１１でリリーフ弁５３を閉じるとともにステッ
プＳ１２で排気カット弁４１を開き、上記吸気カット弁
５１の両側の吸気圧力の差圧か小さくなるとステップＳ
Ｉ３でこの吸気カット弁５１を開いて第２排気ターボ過
給機３２を作動させ、第１および第２排気ターボ過給機
３１．３２の双方により吸気を過給する。このことによ
り、吸気流量を確保しながら適正な過給圧を得ることが
できる。ここで、排気カット弁４１が開く前にリリーフ
弁５３を閉じるようにしたのは、排気カット弁４１が開
くときにリリーフ弁５３が開いているとタービン３２ａ
が空回りして回転数が急に上ってしまい排気圧力が急激
に変動してエンジンのダイリューションガスが大きく変
化して燃焼変動をきたすからである。

尚、排気カット弁４１により排気洩らし弁４３としての
機能を持たせることも可能であるが、本実施例では排気
カット弁４１と排気洩らし弁４３とを各々別個のものに
して洩らし弁４３の機能の精度を上げている。

また、上記フローには示１７ていないが、ウェストゲー
ト弁４５も上記コントロールユニット８０により過給圧
に応じて作動制御される。

以上のフローにおいて、ステップＳ１により排気ガスの
流量に関連する信号を検出する排気ガス流量検出手段９
１を構成している。また、ステップ８２〜ステツプＳ４
により排気ガス流量検出手段９１の出力を受け、排気ガ
ス流量が第２設定値よりも多いときには排気抵抗の小さ
い排気モード（可変消音器６５の主通路６７および副通
路７０で排気）に変更し、排気ガス流量が第２設定値よ
りも少ないときには排気抵抗の大きい排気モード（可変
消音器６５の主通路６７のみで排気）に変更するように
排気手段６５．６５を制御する排気制御手段９３を構成
している。さらに、ステップ８５〜ステツプＳ１３によ
り該排気ガス流量検出手段９１の出力を受け、排気ガス
流量が第１設定値よりも少ないときに一部の排気ターボ
過給機３２の作動が停止するように上記排気カット弁４
１を閉じる過給機制御手段９２を構成している。

そして、上記過給機制御手段９２における第１設定値は
排気制御手段９３における第２設定値よりも高流量側に
設定されている。すなわち、第５図に示すように、Ｔ／
Ｃカット領域は低速領域よりも高流量側まで設定されて
いる。このことにより、第２排気ターボ過給機３２の作
動が停止するＴ／Ｃカット領域において切替弁７３の切
替により、排気抵抗が小さくなり、効率が高く維持され
ながら第１排気ターボ過給機３１によって過給する運転
領域が拡大される。その結果、排気カット弁４１の作動
頻度および第２排気ターボ過給機３２が作動／停止を繰
り返す頻度が少なくなって排気制御装置の信頼性か向上
することになる。

（第２実施例） さらに、第６図および第７図は本発明の第２実施例に係
る排気制御装置を備えた３０−タタイプの排気ターボ過
給機付ロータリピストンエンジンを示す。主な構成は上
記実施例と共通するので、エンジンの排気通路回りの構
造について説明する。

第６図に示すように、谷ロータに々・Ｉ応する排気ポー
ト５−　５−　５−には第１〜第３排気通路２１−〜２
３″が接続されており、第１排気通路２１′および第２
排気通路２２−か集合されて大容量の第１排気ターボ過
給機３１゛のタービン３１ａに接続されているとともに
、第３排気通路２３−が小容量の第２排気ターボ過給機
３２′のタービン３２゛ａに接続されている。そして、
第２排気通路２２゛と第３排気通路２３′とが連通路３
３−で接続されている。該連通路３３−は上記第１排気
通路２１−および第２排気通路２２゛と同様に第１排気
ターボ過給機３１′のタービン３１−ａに向う方向に設
けられている。また、該連通路３３′からは洩らし通路
４２′が分岐して上記第２排気ターボ過給機３２′のタ
ービン３２′ａに接続されている。そして、第６図およ
び第７図に示すように、上記第３排気通路２３′にはス
イング式の排気カット弁４１′が設けられている。

該排気カット弁４１゛は、閉位置（第６図の実線位置）
にあるときには第３排気通路２３″を閉じる一方、開位
置（第６図の仮想線位置）にあるときには第３排気通路
２３′を開くとともに連通路３３′を閉じるものである
。また、上記洩らし通路４２−にはスイング式の排気洩
らし弁４３−が設けられている。なお、４６′は排気カ
ット弁４１′のアクチュエータ、４７′は排気洩らし弁
４３′のアクチュエータである。

この第２実施例によれば、３０−タタイプの排気ターボ
過給機付ロークリピストンエンジンにおいて上記第１実
施例と同様の作用および効果を得ることが可能となる。

（第３実施例） さらに、第８図ないし第１１図は本発明の第３実施例に
係る排気制御装置を備えた２０−タタイプの排気ターボ
過給機付ロータリピストンエンジンを示す。第８図にお
いて、２０１はエンジンであって、各気筒の排気通路２
０２，２０３は互いに独立して設けられている。そして
、これら二つの排気通路２０２，２０３の一方にはプラ
イマリターボ過給機２０４のタービン２０５が、また、
他方にはセカンダリターボ過給機２０６のタービン２０
７がそれぞれ配設されている。すなわち、このエンジン
２０１では、各気筒の排気通路２０２．２０３を独立し
てプライマリおよびセカンダリの両排気ターボ過給機２
０４，２０６のタービン２０５，２０７に導くことによ
り、両排気ターボ過給機２０４．２０６によって過給を
行う領域で排気動圧を両タービン２０５，２０７に効果
的に作用させて過給効率を向上させるようにしている。

二つの排気通路２０２，２０３は、両タービン２０５，
２０７の下流において合流して一本の排気通路２２４に
なっている。

上記合流排気通路２２４には、前段の触媒装置６０が設
けられており、排気ガスを浄化するようにしている。さ
らに、該合流排気通路２２４はこの触媒装置６０よりも
下流において二つに分岐している。この各分岐排気通路
２８１．２８２には、上流側から順に、後段の触媒装置
６３と、特性が固定した消音器６４と、特性が可変の消
音器６５とがそれぞれ設けられている。上記触媒装置６
０゜６３、消音器６４．６５は第１実施例のものと同一
の構造であるので、その説明は省略する。従って、可変
式の消音器６５の副通路７０には切替弁７３か設けられ
、該切替弁７３は圧力応動式のアクチュエータ７４によ
って駆動される。すなわち、この可変消音器６５．６５
により、少なくとも一部の排気ターボ過給機２０６以外
の排気ターボ過給機２０４の排気通路２２４に設けられ
且つ排気抵抗の異なる複数の排気モードを有する排気手
段が構成されている。ここで、可変式の消音器６５゜６
５は第８図において上側を第１消音器６５、下側を第２
消音器６５として区別する。

また、吸気通路２０９は図示しないエアクリーナの下流
で二つに分かれ、その第１の分岐通路２１０の途中には
プライマリターボ過給機２０４のブロア２１１が、また
、第２の分岐通路２１２の途中にはセカンダリターボ過
給機２０６のブロア２１３が配設されている。これら分
岐通路２１０゜２１２は、分岐部において互いに対向し
、両側に略−直線に延びるよう形成されている。また、
二つの分岐通路２１０，２１２は各ブロア２１１゜２１
３の下流で再び合流する。そして、再び一本になった吸
気通路２０９にはインタークーラ２１４が配設され、そ
の下流にはサージタンク２１５が、また、インタークー
ラ２１４とサージタンク２１５の間に位置してスロット
ル弁２１６が配設されている。また、吸気通路２０９の
下流端は分岐してエンジン２０１の各気筒に対応した二
つの独立吸気通路２１７，２１８となり、図示しない各
吸気ポートに接続されている。そして、これら各独立吸
気通路２１７，２１８にはそれぞれ燃料噴射弁２１９，
２２０が配設されている。

吸気通路２０９の上流側には、上記第１および第２の分
岐通路２１０，２１２の分岐部上流に位置して、吸入空
気量を検出するエアフローメータ２２１が設けられてい
る。

二つの排気通路２０２．２０３は、プライマリおよびセ
カンダリの両ターボ過給機２０４，２０５の上流におい
て、比較的小径の連通路２２２によって互いに連通され
ている。そして、セカンダリ側のタービン２０７が配設
された排気通路２０３には、上記連通路２２２の開口位
置直下流に排気カット弁２２３が設けられている。また
、上記連通路２２２の途中から延びてタービン２０５゜
２０７下流の合流排気通路２２４に連通ずるバイパス通
路２２５が形成され、該バイパス通路２２５には、ダイ
アフラム式のアクチュエータ２２６がリンク結合された
ウェストゲート弁２２７が配設されている。そして、上
記バイパス通路２２５のウェストゲート弁２２７上流部
分とセカンダリ側タービン２０７につながる排気通路２
０３の排気カット弁２２３下流とを連通させる洩らし通
路２２８が形成され、該洩らし通路２２８には、ダイフ
ラム式のアクチュエータ２２９にリンク連結された排気
洩らし弁２３０か設けられている。

排気カット弁２２３はダイアフラム式のアクチュエータ
２３１にリンク連結されている。一方、セカンダリター
ボ過給機２０６のブロア２１３が配設された分岐通路２
１２には、ブロア２１３下流に吸気カット弁２３２が配
設されている。この吸気カット弁２３２はバタフライ弁
で構成され、やはりダイアフラム式のアクチュエータ２
３３にリンク結合されている。また、同セカンダリ側の
分岐通路２１２には、フロア２１３をバイパスするよう
にリリーフ通路２３４か形成され、該リリーフ通路２３
４にはダイアフラム式の吸気リリーフ弁２３５が配設さ
れている。

排気洩らし弁２３０を操作する上記アクチュエータ２２
９の圧力室は、導管２３６を介して、プライマリターボ
過給機２０４のブロア２］１が配設された分岐通路２１
０のブロア２１１下流に連通されている。このブロア２
１１下流側の圧力が所定値以上となったとき、アクチュ
エータ２２９が作動して排気洩らし弁２３０が開き、そ
れによって、排気カット弁２２３が閉じているときに少
量の排気ガスがバイパス通路２２８を流れてセカンダリ
側のタービン２０７に供給される。したがって、セカン
ダリターボ過給機２０６は、排気カット弁２２３が開く
前に予め回転全開始する。この間、後述のように吸気リ
リーフ弁２３５が開かれていることにより、セカンダリ
ターボ過給機２０６の回転は上がり、排気カット弁が開
いたときの過渡応答性が向上し、トルクショックが緩和
される。

吸気カット弁２３２を操作する上記アクチュエータ２３
３の圧力室は、導管２３７により電磁ソレノイド式三方
弁２３８の出力ポートに接続されている。また、排気カ
ット弁２２３を操作する上記アクチュエータ２３１は、
導管２３９により電磁ソレノイド式の別の三方弁２４０
の出力ポートに接続されている。さらに、吸気リリーフ
弁２３５を操作するアクチュエータ２４１の圧力室は、
導管２４２により電磁ソレノイド式の別の三方弁２４３
の出力ポートに接続されている。吸気リリーフ弁２３５
は、後述のように、排気カット弁２２３および吸気カッ
ト弁２３２か開く前の所定の時期までリリーフ通路２３
４を開いておく。そして、それにより、洩らし通路２２
８を流れる排気ガスによってセカンダリターボ過給機２
０６が予回転する際に、吸気カット弁２３２上流の圧力
が上昇してサージング領域に入るのを抑え、また、ブロ
ア２１３の回転を上げさせる。

上記ウェストゲート弁２２７を操作する上記アクチュエ
ータ２２６は、導管２４４により電磁ソレノイド式の別
の三方弁２４５の出力ポートに接続されている。

さらに、上記第１および第２の可変式消音器６５．６５
の切替弁作動用アクチュエータ７４，７４は導管２５７
，２５８を介して電磁ソレノイド式三方弁２５５．２５
６の出力ポートにそれぞれ接続されている。

上記６個の電磁ソレノイド式三方弁２３８．　２４０．
２４３，２４５，２５５，２５６および２個の燃料噴射
弁２１９．２２０は、マイクロコンピュータを利用して
構成されたコントロールユニット２４６によって制御さ
れる。コントロールユニット２４６にはエンジン回転数
センサの出力信号、エアフローメータ２２１の出力信号
のほか、スロットル開度、プライマリ側ブロア２１１下
流の過給圧Ｐｌ等が人力され、それらに基づいて後述の
ような制御が行われる。

吸気カット弁２３２制御用の上記電磁ソレノイド式三方
弁２３８の一方の入力ポートは、導管２４７を介して負
圧タンク２４８に接続され、他方の入力ポートは導管２
４９を介して後述の差圧検出弁２５０の出力ポート２７
０に接続されている。

負圧タンク２４８にはごスロットル弁２１６下流の吸気
負圧がチエツク弁２５１を介して導入されている。また
、排気カット弁制御用の上記三方弁２４０の一方の入力
ポートは大気に解放されており、他方の入力ポートは、
導管２５２を介して、上記負圧タンク２４８に接続され
た上記導管２４７に接続されている。一方、吸気リリー
フ弁２３５制御用の三方弁２４３の一方の入力ポートは
上記負圧タンク２４８に接続され、他方の入力ポートは
大気に解放されている。また、ウェストゲート弁２２７
制御用の三方弁２４５の一方の入カポ−４は大気に解放
されており、他方の入力ポートは、導管２５４によって
、プライマリ側のブロア２１１下流側に連通ずる上記導
管２３６に接続されている。

第９図に示すように、上記差圧検出弁２５０は、そのケ
ーシング２６１内か第１および第２の二つのダイアフラ
ム２６２，２６３によって三つの室２６４．２６５，２
６６に区画されている。そして、その一端側の第１の室
２６４には、第１の入力ポート２６７が開口され、また
、ケーシング２６１端部内面と第１のダイアフラム２６
２との間に圧縮スプリング２６８が配設されている。ま
た、真中の第２の室２６５には第２の入力ポート２６９
が開口され、他端側の第３の室２６６には、ケーシング
２６１端壁部中央に出力ポート２７０が、また、側壁部
に大気解放ボート２７１が開口されている。そして、第
１のダイアフラム２６２には、第２のダイアフラム２６
３を貫通し第３の室２６６の上記出力ポート２７０に向
けて延びる弁体２７２が固設されている。

第１の入力ポート２６７は、導管２７３によって、第８
図に示すように吸気カット弁２３２の下流側に接続され
、プライマリ側ブロア２１１下流側の過給圧Ｐ１を上記
第１の室２６４に導入する。

また、第２の入力ポート２６９は、導管２７４によって
吸気カット弁２３２上流に接続され、したがって、吸気
カット弁２３２か閉じているときの吸気カット弁２３２
上流側の圧力Ｐ２を導入するようになっている。この両
人力ポート２６７．２６９から導入される圧力ＰＩ、Ｐ
２の差（Ｐ２−Ｐｉ）が所定値以上になると、弁体２７
２が出力ポート２７０を開く。この出力ポート２７０は
、導管２４９を介して、吸気カット弁２３２制御用の三
方弁２３８の入力ポートの一つに接続されている。した
がって、該三方弁２３８がＯＮで吸気カット弁２３２操
作用のアクチュエータ２３３の圧力室につながる導管２
３７を差圧検出弁２５０の出力ポートにつながる上記導
管２４９に連通させている状態で、吸気カット弁２３２
上流の圧力つまりセカンダリ側の過給圧Ｐ２がプライマ
リ側の過給圧Ｐ１に近づいてきて、差圧ＰＩ−Ｐ２がな
くなり、更に、差圧Ｐ２−ＰＬが所定値よりも大きくな
ると、該アクチュエータ２３３に大気が導入され、吸気
カット弁２３２が開かれる。また、三方弁２３８がＯＦ
Ｆになってアクチュエータ２３３側の上記導管２３７を
負圧タンク２４８につながる導管２４７に連通させたと
きには、該アクチュエータ２３３に負圧が供給されて、
吸気カット弁２３２が閉じられる。

一方、排気カット弁２２３は、排気カット弁２２３制御
用の三方弁２４０がＯＦＦて排気カット弁２２３操作用
アクチュエータ２３１が圧力室につながる導管２３９を
負圧タンク２４８側の導管２５２に連通させたとき、該
アクチュエータ２３１に負圧が供給されることによって
閉じられる。

また、この三方弁２４０がＯＮとなって出力側の上記導
管２３９を大気に解放すると、排気カット弁２２３は開
かれ、セカンダリターボ過給機２０６による過給が行わ
れる。

吸気リリーフ弁２３５は、吸気リリーフ弁２３５制御用
の三方弁２４３がＯＦＦで吸気リリーフ弁２３５操作用
アクチュエータ２４１の圧力室につながる導管２４２を
負圧タンク２４８側に連通させたとき、該アクチュエー
タ２４１に負圧が供給されることによって開き、また、
この三方弁２４３がＯＮでアクチュエータ２４１の圧力
室につながる上記導管２４２を大気に解放すると閉じら
れる。

また、ウェストゲート弁２２７操作用アクチュエータ２
２６は、ウェストゲート弁２２７制御用の三方弁２４５
がＯＮのとき導管２５４．２３６を介してプライマ・り
側ブロア２１１下流に連通し、また、この三方弁２４５
がＯＦＦのとき大気に解放される。

さらに、上記第１および第２の可変式消音器６５．６５
の切替弁作動用アクチュエータ７４，７４に接続された
三方弁２５５．２５６は、その−方の入力ポートが大気
に解放されているとともに、他方の入力ポートが導管２
５９を介して上記負圧タンク２４８に接続されている。

この実施例では、後述のように排気カット弁２２３、吸
気カット弁２３２および吸気リリーフ弁２３５の開閉作
動にいずれもヒステリシスが設けられている。また、高
吸入空気量側から低吸入空気量域への変遷時に排気カッ
ト弁２２３か閉じて吸気カット弁２３２か開いた状態か
続くときのセカンダリ側ブロアへの吸気逆流を防ぐため
に、この領域においては排気カット弁２２３が閉じた時
を起点として所定時間（例えば２秒）経過後に吸気カッ
ト弁２３２を強制的に閉じるようにしている。

第１０図は、吸気カット弁２３２、排気カット弁２２３
、吸気リリーフ弁２３５およびウェストゲート弁２２７
の開閉制御を、排気洩らし弁２３０の開閉制御とともに
示す制御マツプである。このマツプはコントロールユニ
ット２４６内に格納されており、これをベースに上記４
個の電磁ソレノイド式三方弁２３８，２４０，２４３，
２４５の制御が行われる。

低吸入空気量側から高吸入空気量側に移行する時、エン
ジン回転数Ｒが低く、あるいは吸入空気ｍＱが少ない領
域においては、吸気リリーフ弁２３５は開かれており、
排気洩らし弁２３０が開くことによってセカンダリター
ボ過給機２０６の予回転が行われる。そして、エンジン
回転数がＲ２あるいは吸入空気量がＱ２のラインに達す
ると、吸気リリーフ弁２３５制御用のソレノイド式三方
弁２４３がＯＮになって吸気リリーフ弁２３５が閉じら
れ、その後、排気カット弁２２３が開くまでの間、セカ
ンダリ側ブロア２１３下流の圧力が上昇する。そして、
Ｑ４−Ｒ４のラインに達すると、排気カット弁２２３制
御用のソレノイド式三方弁２４０がＯＮになって排気カ
ット弁２２３が開き、次いで、Ｑ６−Ｒ６ラインに達し
、吸気カット弁２３２制御用のソレノイド式三方弁２３
８がＯＮになって吸気カット弁２３２が開くことにより
セカンダリターボ過給機２０６による過給が始まる。つ
まり、このＱ６−Ｒ６ラインを境にプライマリとセカン
ダリの両過給機による過給領域に入る。尚、吸気カット
弁２３２を駆動するアクチュエータ２３３はソレノイド
２３８の作動のみに支配されるものではなく、吸気カッ
ト弁２３２を開作動させる圧力源である大気圧が差圧検
出弁２５０を介して供給されるため、吸気カット弁２３
２の実際の開作動はソレノイド２３８の作動に対し遅れ
ることになる。したがって、吸気カット弁２３２制御用
ソレノイド２３８をＯＦＦからＯＮにする上記Ｑ６．Ｒ
６のラインは差圧検出弁２５０による遅れを考慮した設
定とされ、その結果、Ｑ６．Ｒ６のラインは排気カット
弁２２３制御用ソレノイド２４０がＯＦＦからＯＮにな
るＱ４゜Ｒ４のラインに近接したものとされる。また、
これらＱ６．Ｒ６とＱ４．Ｒ４は一致させることもでき
る。

逆に、高吸入空気量側から低吸入空気量側へ移行する時
には、吸気カット弁２３２、排気カット弁２２３および
吸気リリーフ弁２３５を制御する各ソレノイド式三方弁
２３８，２４０，２４３はヒステリシスをもって、第１
０図に破線で示すようにそれぞれＱ５−Ｒ５，ＱＢ−Ｒ
３，Ｑｌ−Ｒ１のラインで切り換わるよう設定されてい
る。すなわち、高吸入空気量側がら低吸入空気量側へ移
行する時、ＱＢ、Ｒ３のラインに達すると排気カット弁
２２３の閉制御が行われ、さらに低吸入空気量側に移行
してＱ５．Ｒ５のラインに達したとき吸気カット弁２３
２の閉制御が行われ、それより遅れて吸気リリーフ弁２
３５の開制御が行われる。このように吸気カット弁２３
２が排気カット弁２２３より遅れて閉じることにより、
低吸入空気量域への変遷時におけるサージングの発生が
防止される。

また、この実施例においてウェストゲート弁２２７制御
用のソレノイド式三方弁２４５をＯＮ。

ＯＦＦするラインは排気カット弁２２３制御用ソレノイ
ド２４０のＯＮ、ＯＦＦラインであるＱ４Ｒ４，ＱＢ−
Ｒ３の各ラインと一致させている。

なお、第１０図において上記各ラインの折れた部分は、
所謂ノーロードラインもしくはロードロードライン上に
ある。

したがって、上記実施例においては、エンジンがライン
Ｑ６−Ｒ６よりも低吸入空気量側にあるときにはセカン
ダリターボ過給機２０６への排気の導入が停止されるの
で、プライマリターボ過給機２０４のみが作動して高い
過給圧が立上がり良く得られる。一方、エンジンか上記
ラインＱ６−Ｒ６よりも高吸入空気量側にあるときには
プライマリターボ過給機２０４およびセカンダリターボ
過給機２０６の双方か作動して吸気流量を確保しながら
適正な過給圧が得られることになる。

第１１図は、上記第３図の特性図に基づいて６弁のソレ
ノイド作動状態を運転状態の変遷（横軸左方が低吸入空
気量側、右方が高吸入空気量側）との関係で見たもので
ある。この図からも判るように、排気カット弁２２３開
閉作動のヒステリシスは吸気カット弁２３２開閉作動の
ヒステリシスに完全に包含されている。なお、吸気カッ
ト弁２３２制御用ソレノイド２３８がＱ６．Ｒ６でＯＮ
となっても、差圧検出弁２５０の作用によって、実際の
吸気カット弁２３２の開作動は同図に破線で示すように
遅れる。したがって、このＱ６．Ｒ６は、上述のように
排気カット弁２２３開制御の０４、Ｒ４と近接したライ
ンあるいは同一ラインとされる。一方、吸気カット弁２
３２の閉作動の方は、ソレノイド２３８の作動に対し上
記のような遅れを伴わないので、その設定ラインである
Ｑ５、Ｒ５はＱ５＜Ｑ３．Ｒ５＜Ｒ３とする必要がある
。

次に、上記排気手段の作動を説明する。第１０図におい
て、ＲＩＯ−ＱＩＯ−ｒｌＯおよびＲ２０−Ｑ２０−ｒ
２０のラインは、第１消音器６５の切替弁操作用アクチ
ュエータ７４に接続された三方弁２５５の作動切替ライ
ンであり、Ｒ２Ｏ−Ｑ３０−ｒ３０およびＲ４０−Ｑ４
０−　ｒ　４０のラインは、第２消音器６５の切替弁操
作用アクチュエータ７４に接続された三方弁２５６の作
動切替ラインである。すなわち、低吸入空気量側から高
吸入空気量側に移行する時、エンジン回転数Ｒが低く、
あるいは吸入空気量Ｑが少ない領域においては、第１お
よび第２消音器６５．６５の切替弁７３．７３は共に閉
じており、排気手段の排気モードは、排気抵抗が“大”
の排気モードになっている。そして、Ｒ２０−Ｑ　２０
−　ｒ　２０のラインに達すると、第１消音器６５の切
替弁７３が開いて排気抵抗が“中”の排気モードになる
。さらに、Ｒ４０−Ｑ４０−　ｒ　４０のラインに達す
ると、第２消音器６５の切替弁７３も開いて排気抵抗が
“小“の排気モードになる。

逆に、高吸入空気量側から低吸入空気量側に移行する時
には、三方弁２５５，２５６はヒステリシスをもって、
それぞれＲＩＯ−ＱＩＯ−ｒｌＯおよびＲ３０−Ｑ３０
−ｒ３０のラインで切り替わる。すなわち、高吸入空気
量側から低吸入空気量側に移行する時、Ｒ３０−Ｑ３０
−ｒ３０のラインに達すると、第２消音器６５の切替弁
７３が閉じて排気手段の排気モードは排気抵抗が“小”
の排気モードから“中”の排気モードになる。さらに、
Ｒ１０−Ｑ　１０−ｒ　１０のラインに達すると、第１
消音器６５の切替弁７３も閉じて排気抵抗が“大“の排
気モードになる。

そして、上記吸気カット弁２３２、排気カット弁２２３
および吸気リリーフ弁２３５を制御する各ソレノイド式
三方弁２３８，２４０，２４３の切替ラインは、第１消
音器６５の三方弁２５５の作動切替ライン、Ｒ１０−Ｑ
　１’０−　ｒ　１０およびＲ２０−Ｑ２０−ｒ２０よ
りも高流量側に設定されている。このことにより、セカ
ンダリターボ過給機３２の作動が停止する運転領域にお
いて排気手段が、排気抵抗が“大″の排気モードから排
気抵抗が“中”の排気モードに変更されて排気抵抗が小
さくなり、効率が高く維持されながら常用のプライマリ
ターボ過給機３１によって過給する運転領域が拡大され
る。よって、排気カット弁４１の作動頻度およびセカン
ダリターボ過給機３２が作動／停止を繰り返す頻度が少
なくなって排気制御装置の信頼性が向上する。

しかも、排気洩らし弁２３０は排気カット弁２２３が開
く運転領域よりも低流量側で開くので、セカンダリター
ボ過給機２０６の作動が停止する運転領域において排気
洩らし弁２３０が開いて排気抵抗が小さくなり、効率か
高く維持されながらプライマリターボ過給機２０４によ
って過給する運転領域が拡大される。このことによって
も、排気カット弁２２３の作動頻度およびセカンダリタ
ーボ過給機２０６か作動／停止を繰り返す頻度が少なく
なって排気制御装置の信頼性か向上することになる。

また、排気モードを排気抵抗か人、中、小の排気モード
としたので、プライマリターボ過給機３］によって過給
する運転領域の拡大化と排気音の低減とを両立できる。

さらに、排気抵抗か“大”の（ＪＩ：気モードから排気
抵抗が“中“の排気モードへの切り換えラインを、排気
洩らし弁２３０の開閉切り換えラインとＵト気カット弁
２２３の開閉切り換えラインとの間に設定したので、排
気洩らしによるセカンダリターボ過給機３２の予回転領
域を充分に確保できるとともに、排気音の低減領域を広
くできる。

つぎに、第１０図の特性に基づいた６弁の制御を第１１
図の制御回路によって説明する。吸気リリーフ弁作動用
ソレノイド２４３は、図の最上位に示す第１の比較回路
１１１の出力とその下に示す第２の比較回路１１２の出
力とを入力とする第１のＯＲ回路１２１の出力によって
制御される。

ここで、第１の比較回路１１１は、エアフローメータ２
２１の検出信号である吸入空気ｍＱと基準値である第１
の加算回路１３１の出力値とを比較するものである。そ
して、上記第１の加算回路１３１は、第３図のＱ１ライ
ンに相当する設定値Ｑが入力され、また、このＱｌに対
するＱ′１という値（ただし、Ｑ＋　＋Ｑ／　ｌ　−Ｑ
＝　）か第１のケート１４１を介して人力されるよう構
成されていて、第１のゲート１４１か開かれたときはＱ
１＋Ｑ’　＋−Ｑ：：を基準値として第１の比較回路１
１１に出力し、また、第１のゲート１４１が閉じられた
ときにはＱｌを基準値として第１の比較回路１１１に出
力する。そして、この第１のゲート１４１は上記第１の
ＯＲ回路１２１の出力によって開閉される。

第２の比較回路１１２は、エンジン回転数センサによっ
て検出したエンジン回転数Ｒを基桑値である第２の加算
回路１３２の出力値とを比較するものである。第２の加
算回路１３２は、第１０図のＲ１ラインに相当する設定
値Ｒ１か人力され、また、このＲ１に対するＲ′１とい
う値（たたし、Ｒ，＋Ｒ’　、−Ｒ，ンが第２のケート
１４２を介して人力されるよう構成されていて、第２の
ゲート１４２か開かれたときはＲ，＋Ｒ’　、−Ｒ，を
基準値として第２の比較回路１１２に出力し、また、第
２のゲート１４２が閉じられたときにはＲ１を基準値と
して第２の比較回路１１２に出力する。第２のゲート１
４２もまた上記第１のＯＲ回路１２１の出力によって開
閉される。

上記第１および第２の比較回路１１１，１１２は、検出
された吸入空気量Ｑおよびエンジン回転数Ｒを第１およ
び第２の加算回路の出力であるそれぞれの基桑値と比較
し、ＱあるいはＲが括準値以上となったときにＯＮ信号
を吸気リリーフ弁作動用ソレノイド２４３に出力する（
ＯＮで吸気リリーフ弁２３５は閉じる）。第１および第
２のゲー１〜１４１，１４２は、第１のＯＲ回路１２１
の出力信号がＯＮのとき閉じられており、ＯＲ回路（、
；号がＯＦＦのとき開かれる。したがって、低吸入空気
量域から高吸入空気量側への変遷時には、第１のＯＲ回
路１２１の出力信号はＯＦＦであるので、各ゲー１−１
．４１，１４２は開かれ第１および第２の比較回路１１
１，１１２に基弗値としてＱ２．Ｒ２が人力される。し
たかって、第３図でＱ、、Ｒ２のラインに達した時にＯ
Ｎ信号か出され吸気リリーフ弁２３５か開かれる。また
、このＯＮ信号によって第１および第２のゲート１４１
゜１４２が閉じられ、それにより、ＱおよびＲの基準値
がそれぞれＱｌ、Ｒ１となる。つまり、Ｑ′Ｉ　Ｒ′１
に相当するヒステリシスをもって逆方向への変遷に備え
たライン設定かなされる。

排気カット弁作動用ソレノイド２４０もまた、同様の制
御回路によって制御される。つまり、吸大空気、ＱＱに
対して第３の比較回路１１３が、また、エンジン回転数
Ｒに対して第４の比較回路１１４が設けられ、これらの
比較回路１１３．１１４の出力が第２のＯＲ回路１２２
を介してソレノイド２４０に送られる。第３の比較回路
１１３に対しては第３の加算回路１３３か、また、第４
の比較回路１１４に対しては第４の加算回路１３４か同
様に設けられる。そして、第３の加算回路１３３には、
設定値Ｑ３が入力され、また、第３のゲート１４３を介
してＱ′３　（たたしＱ３　＋Ｑ’３−Ｑ４）が入力さ
れる。同様に、第４の加算回路１３４には、設定値Ｒ３
と、第４のゲート１４４を介するＲ′３　（たたしＲ３
＋Ｒ’　３　＝Ｒ４）が人力される。同様に、第４の加
算回路１３４には、設定値Ｒ３と、第４のゲート１４４
を介するＲ′３　（ただし、Ｒ３＋　Ｒ’　３　＝　Ｒ
１）が人力される。この回路は上記第１および第２比較
回路の場合と同様に作動し、それにより、高吸入空気量
側への変遷時には第１０図のＱＪ　＋　Ｒ４ラインを基
準として排気カット弁２２３か開作動され、また、低吸
入空気量側への変遷時にはＱ３．Ｒ３ラインによって弁
２２３が閉作動される。また、ウェストゲート弁作動用
ソレノイド２４５もまた、この排気カット弁作動用ソレ
ノイド２４０へ出力される制御信号によって同時に制御
される。

吸気カット弁作動用ソレノイド２３８に対しては、第５
および第６の比較回路１１５，１１６の出力を第３のＯ
Ｒ回路１２３を介して供給する同様の制御回路が設けら
れている。この制御回路は、それぞれの比較回路１１５
，１１６に対し第５および第６の加算回路１３５，１３
６を有し、また、各加算回路１３５，１３６に対して第
５および第６のゲート１４５，１４６を備えている。そ
して、基本的な作動は上記６弁に対する回路と差異かな
い。つまり、高吸入空気量側への変遷時にはＱｓ。

Ｒ６のラインによる吸気カット弁開制御が行われ、低吸
入空気量側への変遷時にはＱｓ、Ｒｓのラインによる吸
気カット弁閉制御が行われる。ここで、Ｑ６およびＲ６
は同トｌにＱｓ　＋Ｑ’　ｓ　−Ｑ６．　Ｒ５＋Ｒ’　
５−Ｒ，、の形で設定される。

ただし、この吸気カット弁制御の回路の場合には、上記
第３のＯＲ回路１２３の出力側に第７のゲート１４７が
接続され、ソレノイド２３８へはこのゲート１４７を介
して制御信号が送られる。

そして、排気カット弁作動用の上記第２のＯＲ回路１２
２の出力かＯＮからＯＦＦに変った時を起点としてカウ
ントアツプを開始するタイマ］５０か設けられ、また、
このタイマ１５０のカウント値か設定値（例えば２秒に
相当する値）を越えたらＯＮ信号を発する第７の比較回
路１１７が設けられて、この第７の比較回路］１７から
ＯＮ信号が１七力されたとき、上記第７のゲート］４７
を閉じて吸気カット弁２３２を強制的に閉作動させ、同
時にＱ、Ｈの基準値をＱ６．Ｒ６に変更し、また、タイ
マ１５０をリセットするよう構成されている。−旦第７
のゲート１４７が閉じると、上記第７の比較回路１１７
の出力はＯＦＦとなるか、上記のように切り換えライン
である基ｗ値が上記のようにＱ６．Ｒ６へ変更されてい
るので、吸気カット弁作動用ソレノイド２３８は閉作動
状態に保持される。これにより、低吸入空気量域への変
遷時に、第８図に示す排気カット弁ソレノイド２３８が
ＯＦＦ状態で吸気カット弁ソレノイド２４０がＯＮ状態
が長くつづくことによるサージングの発生が防がれる。

さらに、第１消音器６５の切替弁作動用ソレノイド２５
５は、比較回路］６１の出力と比較回路１６２の出力と
を入力とするＡＮＤ回路１２４の出力と、比較回路１６
３の出力とを入力とするＯＲ回路１２５の出力によって
制御される。ここで、比較回路１６１は、エアフローメ
ータ２２１の検出信号である吸入空気ｍＱと基準値であ
る加算回路１７１の出力値とを比較するものである。そ
して、上記加算回路１７１は、第１０図のＱＩＯライン
に相当する設定値ＱＩＧが入力され、また、このＱＩＯ
に対するＱ’ＩＯという値（たたし、ＱＩＯ＋Ｑ＋ｏ−
Ｑ？ｏ）がゲート１８１を介して入力されるよう構成さ
れていて、ゲート１８１が開かれたときはＱＩＯ＋Ｑ’
　１Ｇ−Ｑ２０を基準値として比較回路１６１に出力し
、また、ゲート１８１が閉じられたときにはＱＩＯを基
準値として比較回路１６１に出力する。そして、このゲ
ート１８１は上記ＯＲ回路１２５の出力によって開閉さ
れる。

次の比較回路１６２は、エンジン回転数センサによって
検出したエンジン回転数Ｒを基準値である加算回路１７
２の出力値とを比較するものである。加算回路１７２は
、第１０図のＲＩＱラインに相当する設定値ＲＩｏか人
力され、また、このＲ１１＋に対するＲ’ＩＯという値
（ただし、ＲＩＧ　＋Ｒ’　ＩＱ＝Ｒ２０）がゲート１
８２を介して人力されるよう構成されていて、ゲー１−
１８２か開かれたときはＲＩＧ　＋Ｒ’　１０　＝Ｒ２
ｏを基準値として比較回路１６２に出力し、また、ゲー
ト１８２が閉じられたときにはＲＩＧを基準値として比
較回路１６２に出力する。ゲート１８２もまた上記ＯＲ
回路１２５の出力によって開閉される。

その次の比較回路１６３は、エンジン回転数センサによ
って検出したエンジン回転数Ｒを基準値である加算回路
１７３の出力値とを比較するものである。加算回路１７
３は、第１０図のｒｈｏラインに相当する設定値ｒｌＧ
が入力され、また、このｒｌＯに対するｒ’ｌｌｌとい
う値（たたし、ｒｌＱ＋ｒ＋＋＋−ｒ２ｏ）がゲート１
８３を介して人力されるよう構成されていて、ゲート１
８３が開かれたときはｒｌｏ　＋　ｒ’　ｔｏ　−ｒ２
０を基準値として比較回路１６３に出力し、また、ゲー
ト１８３が閉じられたときにはｒｌｏを基準値として比
較回路１６３に出力する。ゲート１８３もまた上記ＯＲ
回路１２５の出力によって開閉される。

上記三つの比較回路１６１，１６２，１６３は、検出さ
れた吸入空気ｍＱおよびエンジン回転数Ｒを加算回路１
７１，１７２．１７３の出力であるそれぞれの基準値と
比較し、ＱあるいはＲが基桑値以上となったときにＯＮ
信号を第１消音器６５の切替弁作動用ソレノイド２５５
に出力する（ＯＮで切替弁７３は開く。三つのゲート１
８１．　１８２．１８３は、ＯＲ回路１２５の出力信号
がＯＮのとき閉じられており、ＯＲ回路信号がＯＦＦの
とき開かれる。したがって、低吸入空気量域から高吸入
空気量側への変遷時には、ＯＲ回路１２５の出力信号は
ＯＦＦであるので、各ゲート１８１．１８２，１８３は
開かれ比較回路１６１，１６２．１６３に基準値として
Ｑ１０．　Ｒ２０，ｒｆｆｉが人力される。したがって
、第１０図でＱ２０．Ｒ２０゜ｒ２Ｇのラインに達した
時にＯＮ信号が出されＴＳｌ消音器６５の切替弁７３が
開かれる。また、このＯＮ信号によってゲート１８１，
１８２，１８３が閉じられ、それにより、Ｑ、Ｒお゛よ
びｒの２！準値かそれぞれＱＩＯＩ　ＲＩＧ、ｒｈｏに
なる。つまり、Ｑ’　１０　＋　Ｒ’　１０　＋　　ｒ
　　ｌｏに相当するヒステリシスをちって逆方向への変
遷に備えたライン設定がなされる。

さらに、第２消音器６５の切替弁作動用ソレノイド２５
６は、比較回路１６４の出力と比較回路１６５の出力と
を人力とするＡＮＤ回路１２６の出力と、比較回路１６
６の出力とを人力とするＯＲ回路１２７の出力によって
制御される。ここで、比較回路１６４は、エアフローメ
ータ２２１の検出信号である吸入空気ｍＱと基準値であ
る加算回路１７４の出力値とを比較するものである。そ
して、上記加算回路１７４は、第１０図のＱ３０ライン
に相当する設定値ＱＩが人力され、また、このＱ３）に
対するＱ’２０という値（ただし、Ｑ３０＋Ｑ２０＝Ｑ
４０）がゲート１８４を介して入力されるよう構成され
ていて、ゲート１８４か開かれたときはＱ３）　＋Ｑ’
　２Ｏ−Ｑａｏを基準値として比較回路１６４に出力し
、また、ゲート１８４が閉じられたときにはＱ３０を基
準値として比較回路１６４に出力する。そして、このゲ
ート１８４は上記ＯＲ回路１２７の出力によって開閉さ
れる。

次の比較回路１６５は、エンジン回転数センサによって
検出したエンジン回転数Ｒを基準値である加算回路１７
５の出力値とを比較するものである。加算回路１７５は
、第１０図のＲ３０ラインに相当する設定値Ｒ３１１が
入力され、また、このＲ３０に対するＲ’２０という値
（ただし、Ｒ３）＋Ｒ’　質＝Ｒ４ｏ）がゲート１８５
を介して入力されるよう構成されていて、ゲート１８５
が開かれたときはＲ１）＋Ｒ’　２（１−Ｒ４ｇを基準
値として比較回路１６５に出力し、また、ゲート１８５
が閉じられたときにはＲ３０を基準値として比較回路１
６５に出力する。ゲート１８５もまた上記ＯＲ回路１２
７の出力によって開閉される。

その次の比較回路１６６は、エンジン回転数センサによ
って検出したエンジン回転数Ｒを基準値である加算回路
１７６の出力値とを比較するものである。加算回路１７
６は、第１０図の「Ｉラインに相当する設定値ｒ美が入
力され、また、このｒ３）に対するｒ’２０という値（
ただし、ｒ３）＋ｒ２ｏ−ｒ４０）がゲート１８６を介
して入力されるよう構成されていて、ゲート１８６が開
かれたときはｒ３）　十ｒ’　２０−　ｒ４Ｌｌを基準
値として比較回路１６６に出力し、また、ゲート１８６
が閉じられたときにはｒ３Ｑを基準値として比較回路１
６６に出力する。ゲート１８６もまた上記ＯＲ回路］２
７の出力によって開閉される。

上記三つの比較回路１６４，１．６５，１６６は、検出
された吸入空気ＲＱおよびエンジン回転数Ｒを加算回路
１７４，１７５，１７６の出力であるそれぞれの基準値
と比較し、ＱあるいはＲが基糸値以上となったときにＯ
Ｎ信号を第１消音器６５の切替弁作動用ソレノイド２５
６に出力する（ＯＮで切替弁７３は開く。三つのゲート
１８４，１８５．１８６は、ＯＲ回路１２７の出力信号
かＯＮのとき閉じられており、ＯＲ回路信号がＯＦＦの
とき開かれる。したがって、低吸入空気量域から高吸入
空気量側への変遷時には、ＯＲ回路１２７の出力信号は
ＯＦＦであるので、各ゲート１８４．１８５，１８６は
開かれ比較回路１６４，１６５．１６６に基準値として
Ｑ４ｏ、　Ｒａｏ、　　ｚｏが人力される。したがって
、第１０図でＱ４ｏ、Ｒ４ｏ。

ｒ４ｐのラインに達した時にＯＮ信号が出され第１消詮
器６５の切替弁７３が開かれる。また、このＯＮ信号に
よってゲート１８４，１８５，１８６が閉しられ、それ
により、Ｑ、Ｒおよびｒの、Ｍ’Ｆｉ値かそれぞれＱ３
０．　Ｒ３０，ｒａｏになる。つまり、Ｑ’　２０．Ｒ
’　２Ｇ、ｒ−２０に相当するヒステリシスをもって逆
方向への変遷に備えたライン設定がなされる。

上記制御回路において、エアフローメータおよびエンジ
ン回転数センサにより、排気ガスのｋｍに関連する信号
を検出する排気ガス流量検出手段３０１を構成している
。また、比較回路１１１〜１１６からＯＲ回路１２１〜
１２３に至る回路により、排気ガス流量検出手段３０１
の出力を受け、排気ガス流量が第１設定航よりも少ない
ときに一部の排気ターボ過給機２０６の作動が停止にす
るように上記排気カット弁２２３を閉しる過給機制御手
段３０２を構成している。さらに、比較回路１６１〜］
６６からＯＲ回路１２５，１２７に至る回路により、排
気ガス流量検出手段３０１の出力を受け、排気ガス流量
が第２設定値よりも多いときには排気抵抗の小さい排気
モード（可変消音器６５の主通路６７および副通路７０
で排気）に変更し、排気ガス流量が第２設定値よりも少
ないときには排気抵抗の大きい排気モード（可変消音器
６５の主通路６７のみで排気）に変更するように上記排
気手段６５．６５を制御するυ１ミ気制御手段３０３を
構成している。

尚、第１および第２実施例では一つの消音器６５の中に
主通路６７と副通路７０とを設けて可変消音器にしたが
、排気抵抗の異なる二つ又はそれ見上の消音器を設け、
これらにより排気手段を構成してもよい。さらに、排気
手段としては消音器に限定されるものではなく、他の排
気系部材でもよい。

また、上記第１〜第３実施例ではロータリピストンエン
ジンについて説明したが、これに限定されるものではな
く、本発明は例えばレシプロエンジン等、他のタイプの
エンジンの排気制御装置についても適用することができ
る。

（発明の効果） 以上説明したように、本発明の排気ターボ過給機付エン
ジンの排気制御装置によれば、排気ガス流量が第１設定
値よりも少ないときに一部の排気ターボ過給機の作動を
停止させるとともに、排気ガス流量が第２設定値よりも
多いときには排気抵抗の小さい排気手段によるりト気の
排出モードに、排気ガス流量か第２設定値よりも少ない
ときには排気抵抗の大きい排気手段による排気の排出モ
ードにそれぞれ切替え、且つ上記第１設定値を第２設定
値よりも高流量側に設定したので、エンジンの全運転領
域で吸気を適正に過給でき且°つ排気音を下げることが
できる等の基本的効果を得ながら、常用の排気ターボ過
給機によって過給する運転領域か拡大して、排気カット
弁の作動頻度および排気ターボ過給機が作動／停止を繰
り返す頻度が少なくなり、排気制御装置の信頼性を向上
させることかできるものである。

ここで、排気手段として、排気通路に配設され、運転状
態に応じて排気通路の抵抗を変化させる制御弁を備えた
可変抵抗式の消音器を用いれば、排気片を確実に下げる
ことができる。

また、複数の排気ターボ過給機の各コンプレッサを、エ
ンジンに対して並列に設けられ且つ排気ターボ過給機と
同数の吸気通路にそれぞれ設けると、低流量側では高い
過給圧を確保できる一方、高流量側では吸気流量を確保
しながら適１Ｅな過給圧か得られる。

さらに、一部の排気ターボ過給機の吸気通路に、この一
部の排気ターボ過給機の作動停止時に閉じる吸気カット
弁を設ければ、この排気ターボ過給機の吸気通路におけ
る吸気の逆流を防止することができる。

また、排気洩らし弁を備え、排気制御手段における第２
設定値を上記排気洩らし弁が開（運転領域よりも低流量
側に設定すると、排気制御装置の信頼性が更に向上する
。

さらに、排気モードを排気抵抗が大、中、小の排気モー
ドとし、排気ガス流量が第２設定値よりも多いときには
中の排気モードに変更し、排気ガス流量が第２設定値よ
りも少ないときには大の排気モードに変更すれば、常用
の排気ターボ過給機によって過給する運転領域の拡大化
による排気制御装置の信頼性向上と排気音の低減とを両
立できる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を例示し、第１図は本発明の構成
を示すブロック図である。第２図〜第５図は第１実施例
を示し、第２図は全体概略構成図、第３図は消音器を示
す断面図、第４図はコントロルユニットの作動制御を示
すフローチャート図、第５図は低速領域およびＴ／Ｃカ
ット領域を示す説明図である。また、第６図は第２実施
例の排気系を示す平面図、第７図は第２実施例における
排気通路の第２排気ターボ過給機への接続フランジを示
す側面図である。さらに、第８図〜第１１図は第３実施
例を示し、第８図は全体概略構成図、第９図は差圧検出
弁の断面図、第１０図は装置の作動状態説明図、第１１
図は制御回路である。 ６・・・セカンダリターボ過給機 ３・・・排気カット弁 ５・・・排気手段 １・・・排気ガス流量検出手段 ２・・・過給機制御手段 ３・・・排気制御手段。 特許出願人　マ　ツ　ダ　株式会社 代　理　人　弁理士　前　１）　弘　ばか２名−１１−
さ） ３１、．３１ ３２、　３２ ４１．４１ ′・・・第１排気ターボ過給機 ′・・・第２排気ターボ過給機 ゛・・・排気カット弁 ５・・・排気手段 １・・・排気ガス流量検出手段 ２・・・過給機制御手段 ３・・・排気制御手段。 ２０４・・・プライマリターボ過給機 第 図 第５ 図 第４ 図 第 図 第 図

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. （１）エンジンに対して並列に設けられた排気通路にタ
   ービンがそれぞれ設けられた複数の排気ターボ過給機と
   、一部の排気ターボ過給機の排気通路に設けられた排気
   カット弁と、排気ガスの流量に関連する信号を検出する
   排気ガス流量検出手段と、該排気ガス流量検出手段の出
   力を受け、排気ガス流量が第１設定値よりも少ないとき
   に一部の排気ターボ過給機の作動が停止するように上記
   排気カット弁を閉じる過給機制御手段と、少なくとも上
   記一部の排気ターボ過給機以外の排気ターボ過給機の排
   気通路に設けられ且つ排気抵抗の異なる複数の排気モー
   ドを有する排気手段と、上記排気ガス流量検出手段の出
   力を受け、排気ガス流量が第２設定値よりも多いときに
   は排気抵抗の小さい排気モードに変更し、排気ガス流量
   が第２設定値よりも少ないときには排気抵抗の大きい排
   気モードに変更するように排気手段を制御する排気制御
   手段とを備えるとともに、上記過給機制御手段における
   第１設定値を排気制御手段における第２設定値よりも高
   流量側に設定したことを特徴とする排気ターボ過給機付
   エンジンの排気制御装置。
2. （２）排気手段は、排気通路に配設され、運転状態に応
   じて排気通路の抵抗を変化させる制御弁を備えた可変抵
   抗式の消音器である請求項（１）記載の排気ターボ過給
   機付エンジンの排気制御装置。
3. （３）複数の排気ターボ過給機の各コンプレッサは、エ
   ンジンに対して並列に設けられ且つ排気ターボ過給機と
   同数の吸気通路にそれぞれ設けられている請求項（１）
   記載の排気ターボ過給機付エンジンの排気制御装置。
4. （４）一部の排気ターボ過給機の吸気通路には、この一
   部の排気ターボ過給機の作動停止時に閉じる吸気カット
   弁が設けられている請求項（３）記載の排気ターボ過給
   機付エンジンの排気制御装置。
5. （５）一部の排気ターボ過給機のタービンに排気を洩ら
   すための排気洩らし通路に設けられ且つ排気カット弁が
   開く運転領域よりも低流量側で開く排気洩らし弁を備え
   、排気制御手段における第２設定値を上記排気洩らし弁
   が開く運転領域よりも低流量側に設定した請求項（１）
   記載の排気ターボ過給機付エンジンの排気制御装置。
6. （６）排気手段の複数の排気モードは、排気抵抗が大、
   中、小の排気モードであり、排気制御手段は、排気ガス
   流量検出手段の出力を受け、排気ガス流量が第２設定値
   よりも多いときには中の排気モードに変更し排気ガス流
   量が第２設定値よりも少ないときには大の排気モードに
   変更するように排気手段を制御するものである請求項（
   １）記載の排気ターボ過給機付エンジンの排気制御装置
   。