JPH03275941A - 過給機付エンジンの制御方法 - 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、主、副ターボチャージャを備え、低速域では
主ターボチャージャのみ、高速域では両ターボチャージ
ャを作動させるようにした過給機付エンジンの制御方法
に関する。

［従来の技術］ エンジン本体に対し、主、副二つのターボチャージャを
並列に配置し、低速域では主ターボチャージャのみ作動
させて１個ターボチャージャとし、高速域では両ターボ
チャージャを作動させるようにした、いわゆる２ステー
ジターボシステムを採用した過給機付エンジンが知られ
ている。この種の過給機付エンジンの構成は、たとえば
第１０図に示すようになっている。エンジン本体９１に
対し、主ターボチャージャ（Ｔ／Ｃ−１）９２と副ター
ボチャージャ（Ｔ／Ｃ−２）９３が並列に設けられてい
る。副ターボチャージャ９３に接続される吸、排気系に
は、それぞれ吸気切替弁９４、排気切替弁９５が設けら
れ、副ターボチャージャ９３のコンプレッサをバイパス
する吸気バイパス通路には、吸気バイパス弁９６が設（
プられている。吸気切替弁９４、排気切替弁９５をとも
に仝閉とり−ることにより、１−ターボチャージャ９２
のみを過給作動させ、とも１こ全開とＬ）、吸気バイパ
ス弁９６（＋閉じること１．：よ１・・、）、副ター・
−ボチト−ジｔ９ａｂ：も過給作動を行わせ、２個ター
ボチャージャ作動どすることか１８−る１゜１個り〜ボ
チト−ジャ作動（つまｉ′’ｌ、主ターボチャージャ９
２のみ過給作動）・かう２個り一ボデーヤシＡ・作動（
つまり両ターボチト−ジャ９２．９３過給作動）への切
替をよりスムーズＩｃ　ｈうために７、特開昭６１−１
１２７３４Ｍ公報開示のシメラムでは、ターボｙヤージ
１ア切替時よりも低い過給圧で排気切替弁を徐々（こ問
い′（−小開し７、Ｍ）替前喜、二側ターボチャージへ
・の助走回転数を・高めるよ５（、ニしく−いる。

ところで、排気切替弁をデ１−アイ制御づるよう１ニジ
た向燃機関は、特開昭０３−２５３’１９Ｑ公報に開示
さｉ、、　Ｔいる。デ、Ｊ−−−ゲイ制御は、Ｉ“二し
アイ比によ−）で通電肋間を制御１１１するＬの゛（Ｅ
６ｉ）す、デジタル的に通電、非通電の利金を変λるご
−どにより、７ノーログ的（、二平均電流が′Ｌ１１′
変制ｍ　Ｃ！　４１．る。、したかっ（、排気切替弁は
、７ｖ−〕・−イ比ｉ、：、　Ｊ、る平均電流の大小に
Ｊ、す、直接まｔ＝　ｔａ間接的ＩＪ−開度か調整さ↑
する。

［発明が解決（−〕ようとする課題１ −１１）づ（の過給機ｆ１丁シンンＭ　Ｌ３　ｉ）ろ吸
気Ｖｊ賛および排気切ｔ）弁は、通量“、ダイＸ７ノ、
ンム式のノ・タブ＝Ｊ−エータと連結されでいる。ノ′
クブｉ　”Ｕ　−／ｌＬ　（よ、過給１１ユ１」、１０
Ｉ土か導かれるよう１１１なってｄｊす、この過給圧ま
ｉｔ　１．よ負ｙｔ＋、よる押Ｆｔ力！、、：ｍ　Ｊ、
り吸気切柄弁および排気切替ブ♀とが作動するＪ、う）
１４二な・）でいろ３．アク”ｆ−］−工−りは。デコ
一−ｉイ制御きれ６電磁弁と接続、されでＪ）　リ、電
磁弁はツ１　アイ比に症、じて開度か変化さ一ｆＬアク
チー１．　、、Ｕ−夕（こ過給７Ｅまｌこは負圧か導か
れる１、このようＣ１−１通電゛の過給機イ１丁−ンジ
ン）、二お（ハＣは、排気切替弁を開閉動作させる【Ｊ
は、Ｆ　−ｘ　−−ｙ−イυ１＠さ−れる電磁弁を一部
して）７クナＩＴ−夕を作動させる必巣かある。

しかし、なから、Ｌ：とλはダイＶソノ１１式のノ７ク
ブ゛：ｚ　、、Ｔ−夕は、第３図に示ヴように、１用弁
ｙう向と閉弁プラ向で作動特性が異なるビス″ｊ１ノシ
スか存在づる。号なわら、あるカー（”排気切替弁を閉
弁さ↑考た場合は、同一・動力−Ｃ開弁させることか“
（さない特性をＩＪ′ＬＪる。そのため、排気切替弁の
一７ｉ　−ｉ−ティ４１Ｊ　１ｍ鯖Ｍ　７３い”Ｃ１弁
の開閉方向を変えると、しニスフリシス間−Ｃは排気切
替弁は動かす”、ｉｔｉ制御近れか′］−じる。

第９図は、第８図の特性を・有−リ−る排気切替弁のヒ
スアリシスに起因する過給圧の変化を示シー、八いる。

図（７示ずように、Ａ点でＩＩ気切Ｍ介を閉弁状態から
開弁方向に作動させても、Ａ点ε１３点間（、−ヒスア
リシスが存在するので、排気切替弁を作動ａする〕７ク
チｒ、　Ｉ−夕への制ｍ圧（過給１王〉がト背しても、
まだｊｌＦ気切務弁は開弁４ること“がで−きない。そ
び）１ンめ、過給Ｂ二は４Ｊ７（）彰ｈＪ、制御ｆ、Ｅ
か１３点以上Ｇ１：な−）て初めＣ排気切８イｉが開弁
きれる、。

し・だが・）て、実際の過給Ｔ］」。ｔ　「ｌ標と−す
る過給圧に対して太き（変動し）てし７まう、。

１’ｉｉ１様に、０点で排気切餅弁を開弁状態から閉弁
方向に作動させる場合も、０点と０点との間）、：８迩
方向のしてステリシスか存在ψるｌ、−め、卜）ｄｊと
ｆ’ａｌ様（（制υ１１遅れが−ｔじ、過給１王を［−
１標値（こ相持させることかてさない３、 本発明！Ｊ、、ｊ、ｉｉｅの間室ｔ、″６目ｉ、２．、
排気切替弁手段ろ一作動さＶ−ろ〕〕〕〕′勺−ｙ７Ｊ
、’、Ｉ〜夕のビスｊ“リンス（、起因する過給灯の変
動を防止する（′−とのでさる過給（幾何エンジンの１
ｉＩＪ仰７’Ｊ法を一１足供づることをトｊ的とづる。

［１，！！！題を解決するための＋１９１この目的１Ｊ
、治゛）本発明に係る過給故付Ｊ−ンジンの制御り法（
、Ｌ］−ターｉｊ＼ヂへ−・−ジｘ−Ａ３よび副シ小フ
ｔ−−−シＸ・ど、詠副ター小Ｊヤーシャに接続されＩ
Ｘニエン・シンの［妓、ｉｊｌ気糸）、二ぞれぞｔ〔２
け１らＩ’ｌる吸気Ｖ）酔弁ａ３よび排気切替弁１段と
４備え、節記吸気切Ｈ弁ず段あＪ、びｎ１気切長弁丁段
を共１４、−全開にｔ、−Ｃ１個りりｊｌ’＜チト−シ
ャ作動から２個ター＝ボチＸ・−ジャｉ’ｌｉｌ　ｉｊ
）　’へ、切替る前ＩＪ、排気切替弁手段をう′１−−
−〜ゲイ制御ｊ１１ｃｍよっ−（間どし、排気カメの一
部を朝夕〜ｌお−Ｊマ７−ジＸ・に流しく副ターホヂ１
−ジｔ・の助走回転数を高めるようにした過給機付エン
ジンの制御方法において、前記排気切替弁手段のデユー
ティ制御時におけるデユーティ比に、排気切替弁手段を
駆動させるアクチュエータのヒステリシスを補正するス
キップ値を付加した方法からなる。

［作　　用］ このように構成された過給機付エンジンの制御方法にお
いては、排気切替弁手段のデユーティ制御時におけるデ
ユーティ比にスキップ値が付加されるため、アクチュエ
ータのヒステリシスが補正される。つまり、スキップ値
を付加することによりヒステリシスを除去することがで
きる。そのため、開弁および閉弁遅れが解消され、過給
圧の大幅な変動を防止することができる。

［実施例］ 以下に、本発明に係る過給機付エンジンの制御方法の望
ましい実施例を、図面を参照して説明する。

第１実施例 第１図ないし第５図は、本発明の一実施例を示している
。このうち第４図は本発明を実施するための装置構成を
示しており、とくに６気筒エンジンに適用した場合を示
している。

第４図において、１はエンジン、２はサージタンク、３
は排気マニホルドを示す。排気マニホルド３は排気干渉
を伴わない＃１〜＃３気筒群と＃４〜＃６気筒群の２つ
に集合され、その集合部が連通路３ａによって互いに連
通されている。７゜８は互いに並列に配置された主ター
ボチャージャ、副ターボチャージャである。ターボチャ
ージャ７゜８のそれぞれのタービン７ａ　、８ａは排気
マニホルド３の集合部に接続され、それぞれのコンプレ
ッサ７ｂ　、８ｂは、インタクーラ６、スロットル弁４
を介してサージタンク２に接続されている。

主ターボチャージャ７はエンジン低速域から高速域まで
作動され、副ターボチャージｖ８はエンジン低速域で停
止される。

双方のターボチャージャ７．８の作動、停止を可能なら
しめるために、副ターボチャージャ８のタービン８ａの
下流に排気切替弁手段としての排気切替弁１７が、コン
プレッサ８ｂの下流に吸気切替弁１８が設（ｊられる。

ここで、排気切替弁１７は、たとえばバタフライ弁から
構成されている。吸、排気切替弁１８．１７の両方とも
全開のときは、両方のターボチャージャ７．８が作動さ
れる。

低速域で停止される副ターボチャージャ８の吸気通路に
は、１個ターボチャージャから２個ターボチャージャへ
の切替を円滑にするために、コンプレッサ８ｂの上流と
下流とを連通する吸気バイパス通路１３と、吸気バイパ
ス通路１３の途中に配設される吸気バイパス弁３３が設
けられる。吸気バイパス弁３３はアクチュエータ１０に
よって開閉される。

なお、吸気バイパス通路の空気流れ下流側を主ターボチ
ャージャ７のコンプレッサ上流の吸気通路に連通しても
よい。また、吸気切替弁１８の上流と下流とを連通する
バイパス通路に逆止弁１２を設けて、吸気切替弁１８閉
時においても、副ターボチャージャ８側のコンプレッサ
出口圧力が主ターボチャージャ７側より大になったとき
、空気が上流側から下流側に流れることができるように
しである。

なお、第４図中、１４は］ンプレッサ出口側の吸気通路
、１５はコンプレッサ入口側の吸気通路を示す。

吸気通路１５はエアフローメータ２４を介してエアクリ
ーナ２３に接続される。排気通路を形成するフロントパ
イプ２０は、排気カス触１２１を介して排気マフラー２
２に接続される。

吸気切替弁１８はアクチュエータ１１によって開閉され
、排気切替弁１７は２段ダイヤフラム式アクチュエータ
１６によって開閉され、一つのアクチュエータ１６にて
排気切替弁１７の小開、全開の両方の制御を行うことが
できるようになっている。なお、９はウェストゲートバ
ルブ３１を開閉するアクチュエータを示す。アクチュエ
ータ１０．１１．１６を作動する過給圧または負圧を０
Ｎ−ＯＦＦする（過給圧または負圧と大気圧とを選択的
に切り替える）ために、第１、第２、第３、第４の三方
電磁弁２５゜２６．２７．２８が設けられている。三方
電磁弁２５．２６゜２７．２８の切替は、エンジンコン
トロールコンピュータ２９からの指令に従って行う。三
方電磁弁２５゜２８のＯＮは吸、排気切替弁１８．１７
を全開とするよう（こアクブ］］−−タ１１．１６を作
動させ、ＯＦＦは吸、排気切替弁１８．１７を全開とす
るようにアクチュエータ１１．１６を作動させる。３２
は排気切替弁１７小開制御用の第５の三二方電磁弁であ
り、ＯＮで過給圧をアクヂ」エータ１６のダイヤフラム
室導入して排気切替弁１Ｙを小Ｒし、ＯＦＦで小開を中
止するよう（こなっている。ここで、１６ａ　、　１６
ｂはアクチュエータ１６のダイ１７ノラム室、１６Ｃは
小開開度調整ネジ、１０ａはアクチュエータ１０のダイ
ヤフラム室、１ｌａ１．　ｌｌｂはアクヂュコーータ１
１のダイヤフラム室を、それぞれ示している。

排気切替弁１７を駆動させるアクブユＦ−夕１６は、エ
ンジンニ１ント０ールニ１ンピコータ２９によってデユ
ーデイ制御されている。デユーケイ制御は、周知の通り
、デユーティ比により通電時間を制御することであり、
デジタル的に通電、非通電の割合を変えることにより、
アナログ的に平均電流がｌＩＪ変制御される。なお、デ
］７ーフゝイ比は、１４ノイクルの時間に対する通電時
間の割合て゛あり、１サイクル中の通電時間をΔ、非通
電肋間を［３とすると、デコーーーラ゛イ比−Ａ／Ａ＋
Ｂｘ１００　　（％）で表わされる。

本実施例Ｃは、第５のニモ方電磁弁３？をＹ　ＸＩ　−
ｉダイ御すにとにより、この電磁弁の開り二１　＠ｈ叶
１変ｌ］Ｊ能となっている。そし、Ｔ、第５の近方電磁
弁を適宜、ＶＪｍづ−ることにより、ノ′リＴ］−■−
タ１６の作動速度を一ｔｊＪ変させ、排気切替弁１７の
特定領域の流量特性を補疋することが可能どなっている
。

エンジン−７］ントロール−１ンビ］−夕２９は、エン
ジンの各種運転条件検出せン４ノと電気的に接続きれ、
各種センサからの佑０−か入力される。エンジン運転条
件検出セン１ノには、吸気管月ーカゼンサ３０、スｎッ
トル開度センサ５、吸入空気植測定センサとしてのエフ
１ノ目−メータ２４．０２センザ１９等か含まれる。

エンジン−」ントロール″：コンピュータ２９は、演紳
をするためのセン１〜ラルゾロせシザー１ニツト（Ｃｐ
ｕ＞、読み出し７専用のメ王１）である１ノ〜ドオンリ
メｔす（ＲＯＭ＞、−時記憶用のランダムｊ７クセスメ
土り（ＲＡＭ）　、人出力インターノコーイス（１／ｌ
つインターフェイス）、各秤センザからのアナログ伏目
をディジタル量に変換するＡ／ＤＸＩンパータをパーて
いる。

第１図は、排気切替弁の開度、デ］ーー５ーイ比、過給
圧との関係を示している。１図にホすよ゛うに、排気切
酔弁１７のデユーデイ制御に３３いて（よ、デュラ゛イ
比に、排気切替弁１７を駆ＵづるためのアクヂュＪーー
タ１６のヒスアリシスを補正するメキツノ゛値が付加さ
れでいる。

つぎ（、過給機付エンジンにａ５Ｅ′ｊる〃Ｆ気切替弁
のデユーティ制御方法を、第２図の〕［１−チＸ・−ト
に基づいて説明する。このｆｔ１ｌ制御ルーチン（よ、
たとえば８ＩＩＩＳごとに行なわれる。

第２図において、ステツブ１０（）で排気小開デｊーテ
ィ制御ルーチンに入り、ステツブ１０１でエンジン回転
数（Ｎ　ＥＥ　）が読込まれる。つぎに、ステツブ１０
２に進み、］ニンジン回転数が４００Ｏｒｐｍ以−１で
あるか否かが判断される。ここで、エンジン回転数が４
００Ｏｒｐｍよりも高い場合は、ステツブ１０３に進み
、吸入空気量Ｑが読込まれる。吸入空気量はエフノロメ
ータ２４からの伝ｇである。ステツブ１０３で吸入空気
ｔｔ　１０３か読込まれると、ステツブ１０４　Ｃ（進
み、吸入空気１１０３か、たとえば４００ＤＩ！。

７・ｍｉｎよりも人であるか否がか判断される。ごこて
、吸入′９：気量か４０００ゑ５・ｍ１１１よりも人で
ある場合は、メチツブ１０７に進む。

ステツブ１０２１こよ３いて、Ｌアジン１目］転数か４
０００ｒｐｍよりも低い場合は、スラーツｆ１０５に進
み、吸気管圧力（１〕〜１）か読込まれる。吸気管灯−
力（Ｊｌ、吸気管圧力ｔ・ンサ３０からの仁尽てめる。

スラーツブ１０ｊ］て吸気管Ｊｉ力が読込まれると、ス
ーｊツブ１０６に進み、たどえば吸気管圧ツノか＋−５
００ｍｍ　）−１ＳＪよりも人であるか吉かが判断され
る１、ここ′Ｃ，吸気吸気管ツノ９４５００　ｍｍ口９
よりも人である場合（よ、スーアッゾ１０γ（こ進む。

スデッーゾ１０６て吸気管庁力が＋５００　ｍｍ　Ｈｇ
よりも低いと判断された場合は、後述するステツブ１１
８に進む。

ステツブ１０７ては、スキップ制御がＯＮであるか否か
が判断される。つまり、このスｊ−ツブでは、スＡツｆ
制御と積分制御のいずれかを選択ずへきかの判断が行な
われる。ここで、積分制御とは、上述した積分定数によ
るデユーティ比の補正制御を意味する。スキップ制御は
、排気切替弁１７における開弁開始時の駆動力と開弁終
了時の駆動力に差があるために必要な制御である。すな
わち、排気切替弁１７の駆動するアクチュエータ１６に
はヒステリシスが存在し、これに対応するためにデユー
ティ比をスキップ値によって補正するスキップ制御か行
なわれる。本実施例では、デユーティ比に積分低数値と
スキップ値とが付加されるが、スキップ値のみを付加す
ることも勿論可能である。

ステップ１０７において、スキップ制御であると判断さ
れた場合は、ステップ１０９に進み、デユーティ比にス
キップ値Ｓ（デユーティ比５％）が付加される。つぎに
、ステップ１１４に進み、スキップＯＮがリセットされ
る。

ステップ１０７において、スキップ制御でないと判断さ
れた場合は、ステップ１１０に進み、デユーティ比に積
分定数値Ｋ（たとえばデユーティ比２％）が付加され、
ステップ１１５に至る。ステップ１１５では、スキップ
制御のＯＦＦがセットされ、ステップ１１６に進む。

ステップ１１６では、デユーティ比が１００％以上に設
定されているかを判断し、１００％以上であると判断さ
れた場合は、ステップ１１７に進み、デユーティ比は１
００％に設定（修正〉される。ステップ１１６において
、デユーティ比が１００％以下に設定されている場合は
、ステップ１２７に進む。

このように、ステップ１０７〜１１７は、吸気管圧力ま
たは吸入空気量が設定値以上になった場合の制御を示し
、この場合は、デユーティ比を増加させ、排気切替弁１
７を開く方向に作動させる。

前に戻って、ステップ１０４で吸入空気量が４０００１
／ｍｉｎよりも少ない場合、またはステップ１０６で吸
気管圧力が＋５００＃日９よりも低い場合は、ステップ
１１８へ進む。このステップ１１８では、スキップ制御
がＯＦＦにセットされているか否かが判断される。つま
り、このステップでは、スキップ制御と積分制御のいず
れかを選択すべきかの判断が行なわれる。ステップ１１
８において、スキップ制御であると判断された場合は、
ステップ１２０に進み、デユーティ比からスキップ値Ｓ
（デユーティ比５％〉が減算される。つぎに、ステップ
１２３に進み、スキップ制御のＯＦＦがリセットされる
。ステップ１１８において、積分制御であると判断され
た場合は、ステップ１２１に進み、デユーティ比から積
分定数値Ｋ（たとえばデユーティ比２％〉が減算され、
ステップ１２４に至る。ステップ１２４においては、ス
キップ制御かＯＮセットされ、ステップ１２５に進む。

ステップ１２５においては、デユーティ比がゼロかまた
はゼロよりも小であるか否かが判断される。

ここで、デユーティ比がゼロかまたはゼロよりも小であ
ると判断された場合は、ステップ１２６に進み、デユー
ティ比はゼロに修正される。そして、ステップ１２６に
進んでデユーティ比はゼロにセットされ、ステップ１２
７に進んで第５の三方電磁弁３２のデユーティ制御が行
なわれる。このステップ１２７からは、第３図に示すバ
ルブ制御か開始される。

このように、ステップ１１８〜１２６は、吸気管圧力ま
たは吸入空気量が設定値以下となった場合の制御処理を
示しており、この場合はデユーティ比を減少させ、排気
切替弁１７を閉じる方向に作動させる。

第３図は、本実施例にあけるバルブ制御処理の手順を示
したフローチャートであり、図においては第１〜第５の
三方電磁弁をそれぞれＶ　Ｓ　Ｖ　Ｎｏ。

１〜ＶＳＶＮ０．５、ターボチャージｔをＴ／Ｃと表わ
しである。

第３図において、ステップ２００でバルブ制御ルーチン
に入り、ステップ２０１でエンジンの吸入空気量Ｑを読
み込む。吸入空気量はエアフローメータ２４からの信号
である。つぎにステップ２０２で高速域か低速域か、す
なわち２個ターボチャージャ作動域か１個ターボタージ
ャ作動域かを判定する。

図示例では、たとえばＱが５５００９／ｍｉｎより大き
い場合は２個ターボチャージャ作動に切替えるべきと判
断し、５５００１／ｍｉｎ以下のときは１個ターボチャ
ージャ作動域と判断している。ただし、後述の如く、実
際に２個ターボチャージＡ・作動に切り替わるには、時
間遅れがあるのて゛、６０００　Ａ　、／’　ｍｎ近辺
で切り替わることになる１、 ステラ１２０２で２個ターボチャージャ作動に切り替え
るべきと判断された場合はステップ２０３に進み、それ
までの１個ターボブヤージャ時に吸気切替弁１８が開（
パーシャル載量）になっている場合には、第２の三方電
磁弁２６をＯＦ　Ｆとして吸気切替弁１８を開じる。続
いてステップ２０４で第３の三方電磁弁２７をＯＮとし
、アクチュエータ１０のダイヤフラム室１０ａに二］ン
ルッサｒ流の吸気管圧力（過給圧力）を導いて吸気バイ
パス弁３３を閉じる。ただし、このとき、後述の如（，
１個ターボチャージャ作動域に７３いて、排気切替弁１
７は既に小開制御されており、副ターボチャージャ８は
助走回転されている。

次に、上記第３のニミ方電磁弁２７０　Ｎ後、作動停止
側のターボチャージャ、つより副ターボチャージャ８の
助走（司転数を７ツゾするのに必要な所定時間、例えば
１秒の時間遅れをもたせ、１秒経過後にステラ１２０５
て゛第４の三方電磁弁２８をＯＮとし、）７クチｘ、Ｉ
−夕１６のダイヤフラム室１６ａに二１ンブレッサ下流
の吸気管圧力（過給１１１カ）を導いて排気切替弁１７
を全開にづる。もし、副ターボチャージ１７ＢのＴ］ン
ブレッ４す月１力か二しターボデＰ″′−ジャ７の］ン
ゾレッサ圧力より人ぎくなると、副ターボチャージャ８
の過給空気か逆止弁１２を介してシンジンに供給される
、２続いて、−１−記第４の一ミ方電磁弁２８０　Ｎ　
ｍ、所定時間、例えば０．５秒経過後に又テラ１２０６
で第１の三方電磁弁２５をＯＮとし、７クヂ１■−夕１
１のダイヤフラム室１１ａ（二１ンゾレッサ下流の吸気
管圧力（過給斥力）を導いて吸気切替弁１８を全開にす
る。この状態で−は２個のターボチャージャが作動づ−
る（なａ）、上記所定時間経過後に２個ターボブヤージ
ャに切り替えられる際には、吸入空気＠Ｌｔタービ゛ン
効率の良い目標のほぼ６ＱＯ０，２／ｍｉｎとなってい
る〉。続いてステップ２２１に進んでリターンづ−る。

ステラ１２０２て゛１個ターボｙヤージャ作動域と判断
された場合はステップ２０７に進み、第１のニー］方電
磁弁２５をＯＦＦどし”Ｃ吸気切替弁１８を全閉とし、
ステップ２０８で第４の三方電磁弁２８をＯＦ　「とじ
て排気切替弁１７を全閉とし、ステップ２０９て゛第３
の三方電磁弁２７をＯＦＦとして吸気バイパス弁３３を
全開とづる。続い一″Ｃ，）、ｊ“ツノ２１０−Ｃ＠気
管圧力ＰＭを読み込む。ステップ２１１で吸気管圧力が
所定値より大きいか小さいかが判定される５、吸気管圧
力ＰＭが例えば＋５００　ｍｙ　Ｈ’；ｉよりも小さい
場合はステップ２１２に進み、第５の三ｊ５電磁弁３２
を０１Ｆとし、アクチュエータ１６のダイヤフラム室１
６ｔｌに人気斥力を導く。この状ｇでステップ２１３に
進み、軽負荷か高負荷かを￥ＩＪ断する。図は負荷信尽
として吸気管圧力を例にとった場合を示しているが、吸
気管圧力の代わりにス［１ットル開度、吸入空気量／エ
ンジン回転数で代替えされでもよい。例えば吸気管圧力
ＰＭが−１００ｍｍｍ目上り小さい場合は軽負荷と判断
し、−１００，）１９以上の場合は高負荷と判断する。

ステラ１２１３で高負荷と判断された場合はスｊ−ッゾ
１２０に進み、第２の三方電磁弁２６を０「−「と−ヴ
る。サーなわら、吸気切替か１８を全閉とし、ステップ
２２１に進みリターンする１、この状態では吸気切替弁
１８か全閉、排込切替弁１１か全閉、吸気バイパス３３
か全開と４１６ので、吸入ぐ１気早の少ない状態にて１
＠ターホｙ−１・−シャ作動となり、過給Ｌｆ力、トル
クレスポンスか良好となる。

スーｊ′ツブ２１３”？：軽負荷と￥１１断された場合
（よ、ステップ２１４に進み第２の［三方電磁弁２６を
ＯＮど（〕、ノ７クヂーｌエータ１１の夕′イヤフンム
１１［）にり−−−−シタツク２内の０汀を導いて吸気
切替弁１８を聞く。この状態では、排気切替弁１７が閉
てあごンから副りボｙ−ｉ７−シセ８は作動せず、↑−
ツーボチャーシト７のみの作動となる。しかし、吸気通
路１４【よ吸気切Ｖｊ弁１８か開いでいるため、２１タ
ーホ５ｖ・−シト分の吸気通路が開の状態である３、つ
まり、両方のターボチャージャ 通して窄気か吸入される。この結果、２星の過給空気星
を一エンジン１に供給でき、低負伺からの加速特性か改
善される。続いて、スーツ−ツブ１２１ｔこ進みリター
ンする。

ステップ２１１で吸気管圧力ＰＭが＋５００ｍＨ９以上
と判断された場合は、ステップ２１５て第５の三方電磁
弁３２をＯＮとし、アクチュエータ１６のダイヤフラム
室１６ｂに主ターボチャージャ７のコンプレッサ下流の
吸気管圧力（過給圧力〉を導く。

これによって、排気切替弁１７は小開制御される。

この小開制御は、吸気管圧力が＋５００　ｍｍ口９より
も大きくならないように排気切替弁１７を部分的に開い
て制御するものである。通常ターボチャージャの過給圧
制御は、設定圧＋５００ｓＨｇより大きくなった場合に
ウェストゲートバルブ３１を開き、主ターボチャージャ
７の回転数を制御するが、本実施例の作動個数可変有り
並列ターボチャージャでは、ウェストゲートバルブ３１
を開く代わりに排気切替弁１７を部分的に開いて排気ガ
スの一部を停止側の副ターボチャージャ８のタービン８
ａに導くことにより副ターボチャージャ８を助走回転さ
せる。副ターボチャージャ８の助走回転数か高い程、１
個ターボチャージャから２個ターボチャージャへの切替
時のトルク低下（トルクショック）か軽減され、滑らか
に切替えられるものである。

この小開制御においては、排気切替弁１７を開弁させる
第５の三方電磁弁３２は、デユーティ制御されでいる。

小開デユーティ制御におけるデユーティ比には、排気切
替弁１７の流量特性を補正する積分定数値にと、排気切
替弁１７の駆動するアクチュエータ１６のヒステリシス
を補正するスキップ値Ｓとが付加されるようになってい
る。この積分定数値による補正により、排気切替弁１７
の開度か小さい領域ではアクチュエータ１６による排気
切替弁１１の開閉速度を遅くでき、逆に開度か大きい領
域では開閉速度を早めることができる。これにより、排
気切替弁１７の特定領域における通過流量特性が補正さ
れ、流量特性はほぼリニアなものとされる。

第１図に示すＰ２は、デユーティ比に積分定数のみを付
加した場合の過給圧の変化を示している。

図に示すように、スキップ値が付加されない場合の排気
切替弁１７の開閉制御は、ヒステリシスによる遅れが生
じる。

ここで、排気切替弁１７の駆動力のヒステリシスを補正
するスキップ値Ｓをデユーティ比に付加することにより
、排気切替弁１７の開閉制御は、ヒステリシスの影響を
受けなくなり、制御遅れは解消される。したかつて、過
給圧は第１図のＰ、に示すように、はぼ目標値Ｐｏに沿
って制御される。

なお、本実施例では、スキップ制御のＯＮ側とＯＦＦ側
でのスキップ値と積分定数値は同じであったが、エンジ
ンの種類に応じてＯＮ側とＯＦＦ側でその値を変えるこ
とも必要である。

つぎに、１個ターボチャージャ作動の場合と、２個ター
ボチャージャ作動の場合の過給特性について説明する。

高速域では、吸気切替弁１８と排気切替弁１７がともに
開かれ、吸気バイパス弁３３が閉じられる。これによっ
て２個ターボチャージャ７．８が過給作動し、十分な過
給空気量が得られ、出力が向上される。このとき過給圧
は、たとえば＋５００　＃目９を越えないように、ウェ
ストゲートバルブ３１で制御される。

低速域でかつ高負荷時には、吸気切替弁１８と排気切替
弁１７がともに閉じられ、吸気バイパス弁３３は開かれ
る。これによって１個のターボチャージャ７のみが駆動
される。低回転域で１個ターボチャージャとする理由は
、第５図に示すように、低回転域では１個ターボチャー
ジャ過給特性か２個ターボチャージャ過給特性より優れ
ているからである。１個ターボチャージャとすることに
より、過給圧、トルクの立上りが早くなり、レスポンス
が迅速となる。

低速域でかつ軽負荷時には、排気切替弁１７を閉じたま
ま吸気切替弁１８を開にする。これによって、１個ター
ボチャージャ駆動のまま、吸気通路２個ターボチャージ
ャ分が開となり、１個ターボチャージャによる吸気抵抗
の増加を除去できる。これによって、低負荷からの加速
初期にあける過給圧立上り特性、レスポンスをさらに改
善できる。

低速域から高速域に移行するとき、つまり１個ターボチ
ャージャから２個ターボチャージャ作動へ切り替えると
きには、排気切替弁１７の小間制御が開始された後、吸
入空気量Ｑが５５００ｆ／ｍｉｎに達（）たとさ（ご吸
気ハーイバス弁３３か閉じられ、その後時間遅れをもた
１！て（本実施例′（゛は′１秒経過後）、排気切替弁
１７が全開され、続いて一吸気切替弁１８か全開され（
，２個り〜ホチト−シャ過給作動か６１１始される。

第２実施例 第６図Ｇｊ友、本発明の第２実艙例を７３”ｄ／でいる
。

本実施例が第１実施例ε異なるところは、排気切替弁手
段の構成簀であり、その他の部分（３表第１実施例に準
じるので゛、準じる部分に第４図と同一の付号を付−づ
−こ、：４，１より、準じる部分の説明を省略し、異な
る部分に＝″′）いＣのみ説明り−る。後述リ−るぞの
他の実施例もＩＥＩ様どづる６ 第６図１＝；：、　ａ３いで、３９は排気バイパス通路
を示している。排気バイパス通路３９は、主ターボヂャ
シト７のタービン下流の排気通路と副ターボチキ・−ジ
ャ８のタービン下流の排気通路とを連通する通路である
。この排気ハ、イパス通路３９の人［−＋　４よ、排気
切替弁１７の−１流し二伯蘭１−１いる９、排気バイパ
ス通路３９Ｌ−は、排気バイパス弁３８か配設されてい
る。排気バイパス弁３８Ｇよアクナコー王−夕３７Ｍよ
って駆動される。）７タブーＬ−Ｌ−夕３７は、−段載
のダーイヤフラム式ツノクチｌＦ−夕から構！戊されて
いる。

排気切替弁１７を駆動させるノックデー］　Ｉ−９１６
（１。

第１実施例とは異なり、−段載のダイやノラム式）７ク
チ１．１１ＩＩ−夕から構成され′（−いる。アクブｊ
−Ｌ夕１６は、第４の−Ｔ二り電磁＃；２８Ｇご接続さ
れており、／クヂコ１．−タ３７は、ｆ］−ティ制御さ
れる第りの一：２方電磁弁３２に接続され−（いる。

第１、第３、第４、第５の三方電磁弁２５．２７゜２８
．３２は、ぞれぞれ人気Ｆ１−と」ンルツサＦ流てかつ
ス目ットル弁４−を流の吸気管月二力とを選択的に切り
替えるが、この吸気管（王力導入経路（ｔよチコーツク
弁３５が設けられ゛（−オリ、−１ンブレツ４Ｊ出１］
ＩＪ力（正月〉の最大値をホールド（さるようになって
いる。したかつて、軽負荷域でも各ダイヤ７ノラム辛（
こＥ」ンゾレツザ出ＩＩＩ　ｌ上刃をホールドヱ′き、
高速域に８’＋ｊる２個ターボヂト〜シＡ・作動状態を
維持できるＪ、うになっている。

このように構成された第２実施ＶＡＭおいて）、よ、排
気切替弁１７による小開制ａ４Ｊ行なわ↑１づ一゛、排
気ハイバメ弁３８のみの開弁番ごＪ、って副り一ホチキ
・シー・ε３の助走１す１転か行なわれる１、ここ′（
，７タブー：ｉ−’、’、、Ｉ’、’、’、’、、−リ
；（７は、デーノーデーイ制御される第５〕の二に方電
磁弁社からの過給斤の供給によ・）’Ｉ’、’　ｉＪｉ
気バイパス力゛３８を開弁させるか、デ１−ラーイｌｊ
＋制御時の、７：二］−Ｆイ比には第１実施例と［１１
１様にスキツゾ伯かイ１１）口されるのτ、ノ／クチニ
ＬＬｒ−’、’−タ３？のしステリシスか除去され、開
弁、閉弁１ｉｌｉ制御遅れ（。を解消さ４する１、し、
７だがつ（、過給ＦＦは目標飴に対してほぼ一定Ｃ相持
きれる。

第３実施例 第゛を図は、本発明の第３実施例を示し′（いる。

図中、；Ｓ２′は一二方電磁弁を小している。上述の各
実施例−（は、７クヂｊ−エータのダイヤノソム宇に過
給１ｊ−を導いで１１［裁切８か手段を駆動さ麩るよう
（、ニし、５でいたか、本実施例て１．よメ［−］ツ１
ヘル弁４１−流の吸気管圧力を減！土さｔ！　７１：“
ものをアクナ］−１−タ３７（、こ導（ようにし′（い
る。この減ｒ＊　ｉ！ｉ（Ｉ御は、ニ一方電磁弁３２−
をデｊ−−ティυ制御すること１−より行なうものであ
り、これｌ、二よつ℃排気バ、イバス弁３８の開度が調
整される。その他の作用番よ、第２実施例に準じる。。

」下松１．た各実施例（３Ｌ２個のター小−ヂＸ・−ジ
曳・を・］−ンジン本体（こ対し亜列に配’ｉし）だ現
金（二ついて詳述１）だか、たとえば特開昭５５−、、
、、−８４８１６月公報（、二開示され′Ｃいるような
、大小２個のターボチト−シャを両列（こ配置した、い
わゆる２スｊシσ）シー々ンシャルター小シスブムの土
ンシンについてし、本発明）ごよる制御り法を・適用す
ることｈ）Ｃ−さ゛、１−記実施例向様の作用、効果か
得られる。

［発明の効果］ 以上説明したよ・うに、本発明に係る過給機付１−ンジ
ンの制御方法）、、二よるこきは、排気切替弁手段のｆ
ニーアイ制御時【こおけるデーＬ−デイ比に、排５−（
切替弁手段を駆動するノックチー］エータのビステリシ
スを補止するスキーツブ（直をイ１加−づるようにシフ
。

たの℃、アクブーｊ−１−一夕のビスーラーリシスに起
因する排気切替弁手段の開弁、閉弁近れを解消りること
かできる。この結果、過給斤の制御ｆｉｇの大輪な向上
がはかれ、ドライバビリティを向上させることができる
。

また、副ターボチャージャを助走させるための排気ガス
の流量を正確に制御することが可能となり、２個ターボ
チャージャ作動への切替時における過給圧の低下を抑制
することができる。その結果、２個ターボチャージャへ
の切替時のドライバビリティおよび動力性能を向上させ
ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施例に係る過給機付エンジンの
制御方法における排気切替弁の開度とデユーティ比と過
給圧との関係を示す特性図、第２図および第３図は本発
明における制御の流れを小すフローチャート、 第４図は本発明を実施するための装置の系統図、第５図
は第４図の装置における１個ターボチャージャ、２個タ
ーボチャージャ時の過給圧特性図、第６図は本発明の第
２実施例に係る過給機付エンジンの制御方法か適用され
るエンジンの系統図、第７図は本発明の第３実施例に係
る過給機付エンジンの制御方法が適用されるエンジンの
系統図、第８図は排気切替弁を駆動するアクチュエータ
の作動圧とヒステリシスとの関係を示す特性図、第９図
はアクチュエータのヒステリシスと過給圧との関係を示
す特性図、 第１０図は従来の過給機付エンジンの概略系統図、であ
る。 １・・・・・・エンジン ２・・・・・・サージタンク ３・・・・・・排気マニホルド ４・・・・・・スロットル弁 ５・・・・・・スロットル開度センサ ６・・・・・・インターターラ フ・・・・・・主ターボチャージャ ８・・・・・・副ターボチャージャ １０・・・・・・吸気バイパス弁のアクチュエータ１１
−・・・・・吸気切替弁のアクチュエータ１３・・・・
・・吸気バイパス通路 １４・・・・・・吸気通路（コンプレッサ下流）１５・
・・・・・吸気通路（コンプレッサ上流）１６・・・・
・・排気切替弁のアクチュエータ１７・・・・・・排気
切替弁（排気切替弁手段）１８・・・・・・吸気切替弁 ２４・・・・・・エアフローメータ ２５・・・・・・第１の三方電磁弁 ２６・・・・・・第２の三方電磁弁 ２７・・・・・・第３の三方電磁弁 ２８・・・・・・第４の三方電磁弁 ２９・・・・・・エンジンコントロールコンピュタ ３０・・・・・・吸気管圧力センサ ３１・・・・・・ウェス、トグートバルブ３２・・・・
・・第５の三方電磁弁（デユーティ制御） ３３・・・・・・吸気バイパス弁 ３７・・・・・・排気バイパス弁（排気切替弁手段）Ｋ
・・・・・・積分定数値 Ｓ・・・・・・スキップ値 智塚田

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、主ターボチャージャおよび副ターボチャージャと、
   該副ターボチャージャに接続されたエンジンの吸、排気
   系にそれぞれ設けられる吸気切替弁および排気切替弁手
   段とを備え、前記吸気切替弁手段および排気切替弁手段
   を共に全開にして１個ターボチャージャ作動から２個タ
   ーボチャージャ作動へ切替る前に、排気切替弁手段をデ
   ューティ制御によつて開とし、排気ガスの一部を副ター
   ボチャージャに流して副ターボチャージャの助走回転数
   を高めるようにした過給機付エンジンの制御方法におい
   て、前記排気切替弁手段のデューティ制御時におけるデ
   ューティ比に、排気切替弁手段を駆動するアクチュエー
   タのヒステリシスを補正するスキップ値を付加したこと
   を特徴とする過給機付エンジンの制御方法。