JPH0396620A - 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、複数の排気ターボ過給機を備え、一部の排気
ターボ過給機をエンジンの高吸入空気量域でのみ作動さ
せるようにしたターボ過給機付エンジンの制御装置に関
する。

（従来の技術） 従来、二つの排気ターボ過給機を備えたターボ過給機付
エンジンとして、例えば実開昭６０−１７８３２９号公
報に開示されるように、排気通路にプライマリおよびセ
カンダリ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ブロアをエンジンの吸
気通路に接続するとともに、セカンダリターボ過給機の
タービン上流側の排気通路に排気カット弁を設け、収入
吸気量が設定値よりも少ない低吸入吸気量域では排気カ
ット弁を閉じてセカンダリターボ過給機を不作動とし、
排気通路からの排気ガスをブライマリターボ過給機のタ
ービンに集中的に供給して高い過給圧を確保する一方、
吸入吸気量が設定値よりも多い高吸入吸気量域では排気
カット弁を開いてセカンダリターボ過給機を作動させ、
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入吸気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） このようなターボ過給機付エンジンにおいて、加速時な
ど低吸入吸気量域から高吸入吸気量域への移行要求時、 ■排気カット弁が開くとプライマリターボ過給機に供給
される排気ガス流量が急激に減少すること。

■その一方で、低吸入吸気量域ではセカンダリターボ過
給機は停止していたか、せいぜい極低回転で助走してい
た程度であるので、セカンダリターボ過給機が過給可能
な回転数になるまでに時間がかかること。

などの理由により、一時的に過給圧が落ち込んでトルク
ショックが発生する。

ところで、このようなターボ過給機付エンジンでは、排
気通路に、プライマリターボ過給機のタービンをバイパ
スするウエストゲート通路を設け、該ウエストゲート通
路にウエストゲート弁を設け、排気ターボ過給機のブロ
ア下流の吸気圧力が所定値以上になったときに上記ウエ
ストゲート弁を開いてプライマリターボ過給機のタービ
ンに供給される排気の一部をタービン下流の排気通路に
リリーフし、過給圧特性を適正化することが行われる。

このウエストゲート弁を、過給圧特性の適正化という目
的にとらわれずに開閉すれば、過給圧を調整する過給圧
調整手段として機能する。そして、例えば燃料噴射量を
調整する装置や、点火時期を調整する装置も上記同様に
過給圧調整手段として機能し得る。

本発明はこのような点に着目してなされたちのであり、
その目的とするところは、加速時など低吸入吸気量域か
ら高吸入吸気量域への移行要求時には、この過給圧調整
手段によってセカンダリターボ過給機に供給する排気の
圧力を高くして過給圧の落ち込みを緩和することにある
。

その場合、例えば排気圧力の高圧化が行き過ぎると却っ
て過給圧が過大になり（オーバ過給）、ノッキングの発
生等の不具合が発生する。そこで、本発明では、この排
気圧力の高圧化を適性に行うようにしている。

（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、加速時など低吸
入吸気量域から高吸入吸気量域への移行要求時には、過
給圧調整手段により運転状態に応じて過給圧を高めるよ
うにしている。

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、吸気通路に複数の排気ターボ過給機を並列に配設
し、このうち少くとも一つの排気ターボ過給機をセカン
ダリターボ過給機として該セカンダリターボ過給機専用
の排気通路に排気カット弁を設け、エンジンの高吸入空
気量域でのみ排気カット弁を開いてセカンダリターボ過
給機を作動させるようにしたターボ過給機付エンジンを
前提とする。そして、これに対し、エンジンの運転状態
を検出する運転状態検出手段３０１と、過給圧を調整す
る過給圧調整手段２２７と、過給圧を検出する過給圧検
出手段２５７と、上記運転状態検出手段３０１および過
給圧検出手段２５７の出力を受け、低吸入空気量域から
高吸入空気量域への移行要求時に、上記排気カット弁の
開作動以前から、開作動後に過給圧が運転状態に応じた
設定圧力に至るまでの所定期間、過給圧を高めるように
上記過給圧調整手段２２７を制御する過給圧制御手段３
０２とを設ける構成としている。

（作用） 上記の構成により、本発明では、低吸入空気量域ではセ
カンダリターボ過給機が不作動になってセカンダリター
ボ過給機以外の過給機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、高吸入空気量域ではセカ
ンダリターボ過給機が作動して双方の排気ターボ過給機
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。

そして、過給圧検出手段２５７の検出に基づいて、過給
圧制御手段３０２により過給圧調整手段２２７が制御さ
れて、低吸入空気量域から高吸入空気量域への移行要求
時に、上記排気カット弁の開作動以前から、開作動後に
過給圧が設定圧力に至るまでの所定期間、過給圧が高め
られるので、セカンダリターボ過給機に供給する排気の
圧力が高くなり、セカンダリターボ過給機の回転数が応
答性良く速やかに上昇して過給圧の落ち込みが緩和され
、トルクショックの発生が防止される。

その場合、運転状態検出手段３０１の検出に基づいて、
上記設定圧力を運転状態に応じて変えたので、排気圧力
の高圧化が適切になされて、例えばオーバ過給によるノ
ッキングの発生等の不具合が回避される。

（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２図は本発明の実施例に係る制御装置を備えた２ロー
タタイプの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、２０１はエンジンであって、各
気簡の排気通路２０２，２０３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２０２，２０
３の一方にはブ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２０
６のタービン２０７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、各気簡の排気通路
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２０４，２０６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。

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のプロア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
、両側に略一直線に延びるよう形威されている。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。該スロットル弁２１６に
はスロットルセンサ２５８が連結され、該スロットルセ
ンサ２５８によりスロットル弁２１６の開度が検出され
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。また、上記サージタンク２１５には過給圧を検出す
る過給圧検出手段としての過給圧センサ２５７が設けら
れている。さらに、２５９はエンジンの冷却水温度を検
出する水温センサ、２６０はエンジンに供給される燃料
の種類（レギュラーガソリンかハイオクガソリンかなど
）を検出する燃料センサ、２８１はエンジンの回転数を
検出する回転数センサ、２８２はエンジンに連結された
トランスミッションのシフト位置を検出するシフトセン
サである。

二つの排気通路２０２．２０３は、ブライマリおよびセ
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に連通ずるウエストゲ
ート通路２２５が形成され、該ウエストゲート通路２２
５には、ダイアフラム式のアクチュエータ２２６がリン
ク結合されたウエストゲート弁２２７が配設されている
。そして、上記ウエストゲート通路２２５のウエストゲ
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２０３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、ダイア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が設けられている
。

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
で構或され、やはりダイアプ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、プロア２１３をバイパスするよう
にリリーフ通路２３４が形成され、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は、導管２３６によりブライマリターボ過給機２０４
のブロア２１１が配設された分岐通路２１０のブロア２
１１下流に連通されている。

そして、上記導管２３６に作用する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洩らし通路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を開始する。

上記導管２３６にはデューティ・ソレノイド・バルブ２
５５が設けられている。該デューティ●ソレノイド・バ
ルブ２５５は導管２５６を介してプライマリ側ブロア上
流の吸気通路２１０に接続されている。よって、デュー
ティ◆ソレノイド・バルブ２５５のデューティ比の調整
により、排気洩らし弁２３０を開閉するようにしている
。

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
の出力ボ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
の出力ボ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が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。

上記ウエストゲート弁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三
方弁２４５の出力ポートに接続されている。

上記４個の電磁ソレノイド式三方弁２３８，２４０，２
４３，２４５、デューティ・ソレノイド・バルブ２５５
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威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２４
６には、エアフローメータ２２１の出力信号、過給圧セ
ンサ２５７の出力信号、スロットルセンサ２５８の出力
信号、水温センサ２５９の出力信号、燃料センサ２６０
の出力信号、回転数センサ２８１の出力信号、シフトセ
ンサ２８２の出力信号などが人力され、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の一方の人力ボートは、導管２４７を介して負
圧タンク２４８に接続され、他方の入力ボートは導管２
４９を介して後述の差圧検出弁２５０の出力ボート２７
０に接続されている。

負圧タンク２４８には、スロットル弁２１６下流の吸気
負圧がチェック弁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の一方の人力
ボートは大気に解放されており、他方の人力ボートは、
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、ウエストゲート弁２２７
制御用の三方弁２４５の一方の入力ボートは大気に解放
されており、他方の人力ポートは、導管２５４により導
管２３６に接続されている。よって、三方弁２４５の開
作動時に、上記デューティ・ソレノイド・バルブ２５５
のデューティ比の調整により、ウエストゲート弁２２７
を開閉するようにしている。すなわち、ウエストゲート
弁２２７は、過給圧を調整する過給圧調整手段として機
能している。

第３図に示すように、上記差圧検出弁２５０は、そのケ
ーシング２６１内が第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の入力ボート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の入力ボート２６つ
が開口され、他端側の第３の室２６６には、ケーシング
２６１端壁部中央に出力ボート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の上記出力ボート２７０に向
けて延びる弁体２７２が固設されている。

第１の人力ポート２６７は、導管２７３によって、第３
図に示すように吸気カット弁２３２の下流側に接続され
、ブライマリ側ブロ７２１１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の人力ボート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が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
入力ポート２６７，２６９から導入される圧力ＰＩ，Ｐ
２の差（Ｐ２一ＰＬ）が所定値以上になると、弁体２７
２が出力ボート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で排気カット弁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、ウエストゲート弁２２７操作用アクチュエータ２
２６は、ウエストゲート弁２２７制御用の三方弁２４５
がＯＦＦのとき導管２５４を介して導管２３６に連通し
、この導管２３６の圧力が所定値以上になったとき、ア
クチュエータ２２６が作動してウエストゲート弁２２７
を開き、排気をリリーフして過給圧特性を適正化するよ
う・にしている。また、この三方弁２４５がＯＮのとき
は大気に解放されてウエストゲート弁２２７は閉じる。

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
吸入空気量域から低吸入空気量域への移行時に排気カッ
ト弁２２３が閉じて吸気カット弁２３２が開いた状態が
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４図は、吸気カット弁２３２、排気カット弁２２３、
吸気リリーフ弁２３５およびウエストゲート弁２２７の
開閉制御を、排気洩らし弁２３０の開閉制御とともに示
す制御マップである。このマッ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電磁
ソレノイド式三方弁２３８，２４０，２４３，２４５お
よびデューティ・ソレノイド●バルブ２５５の制御が行
われる。

低吸入空気量域から高吸入空気量域に移行する時、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の千回転が行われる。そして、エンジン
回転数がＲ２あるいは吸入空気量が０２−Ｒ２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
、セカンダリ側プロ７２１３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２
２３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２３８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２３２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Ｑ
６，Ｒ６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Ｏ
Ｎ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０４．Ｒ４は一致させること
もできる。

逆に、高吸入空気量域から低吸入空気量域へ移行する時
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４
図に破線で示すようにそれぞれＱ５−Ｒ５．Ｑ３−Ｒ３
，Ｑｌ−Ｒｌのラインで切り換わるよう設定されている
。すなわち、高吸入空気量域から低吸入空気量域へ移行
する時、Ｑ３．Ｒ３のラインに達すると排気カット弁２
２３の閉制御が行われ、さらに低吸入空気量域に移行し
てＱ５，Ｒ５のラインに達したとき吸気カット弁２３２
の閉制御が行われ、それより遅れて吸気リリーフ弁２３
５の開制御が行われる。

このように吸気カット弁２３２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移行時
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エストゲート弁２２７制御
用のソレノイド式三方弁２４５をＯＮ，ＯＦＦするライ
ンは、通常は排気カット弁２２３制御用ソレノイド２４
０のＯＮ，ＯＦＦラインであるＱ４−Ｒ４，Ｑ３−Ｒ３
の各ラインと一致させている。すなわち、低吸入空気量
域から高吸入空気量域への移行時にはＱ４−Ｒ４のライ
ンでソレノイド２４５をＯＮからＯＦＦにする。また、
高吸入空気量域から低吸入空気量域への移行時にはＱ３
−Ｒ３のラインでソレノイド２４５をＯＦＦからＯＮに
する。

そして、例えばスロットル弁開度か所定量以上増したと
きなどのように、低吸入空気量域から高吸入空気量域へ
の移行要求があったと判断したときには、排気カット弁
２２３の開作動以前から、開作動後に過給圧が運転状態
に応じた設定圧力に至るまでの所定期間、上記ウエスト
ゲート弁２２７を強制的に閉じる。すなわち、上記移行
要求があったと判断すると、三方弁２４５をＯＦＦにし
てウエストゲート弁２２７を即座に閉じる。そして、排
気カット弁２２３が開作動し、その後、過給圧センサ２
５７により検出された過給圧が設定圧力に至ると三方弁
２４５をＯＮにしてウエストゲート弁２２７を作動可能
にする。

その場合、上記設定圧力は運転状態に応じて変更される
。すなわち、 ■トランスミッションのシフト位置が低速段であるほど
設定圧力が低く設定されている。これは低速段であるほ
どエンジン回転数の上昇、ひいては過給圧の上昇が速い
ので、ウエストゲート弁２２７の応答性を考慮に入れて
本来目標とする過給圧になる少し前にウエストゲート弁
２２７を開く命令を出力してオーバ過給になるのを防止
しようとするものである。

■エンジンの加速度が高いほど設定圧力は低く設定され
ている。上記■の場合と同様の理由でオーバ過給になる
のを防止しようとするものである。

■レギュラーガソリンが供給される場合の設定圧力はハ
イオクガソリ・ンが供給される場合の設定圧力よりも低
く設定されている。レギュラーガソリンが供給される場
合にはノッキングが発生し易いので、過給圧を低目に抑
えてノッキングの発生を防止しようとするものである。

■エンジンの冷却水温度が適正温度から外れている場合
は設定圧力が低く設定されている。すなわち、エンジン
冷間時やエンジン加熱時などにはノッキングが発生し易
いので、過給圧を低目に抑えてノッキングの発生を防止
しようとするものである。

■車両の走行距離が所定距離になるまでは設定圧力が低
く設定されている。これは経年変化によって過給圧が低
くなることを考慮して使用初期には過給圧を低目に抑え
るようにしたものである。

尚、第３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域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、ブ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、エンジンが上記
ラインＱ６−Ｒ６よりも高吸入空気量域にあるときには
ブ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の双方が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。

また、吸入空気量域から高吸入空気量域への移行要求時
には、排気カット弁２２３の開作動以前から、開作動後
に過給圧が設定圧力に至るまでの所定期間、ウエストゲ
ート弁２２７が閉じるので、このウエストゲート弁２２
７による排気のリリーフが禁止されてセカンダリターボ
過給機２０６に供給する排気の圧力が高くなる。よって
、セカンダリターボ過給機２０６の回転数が応答性良く
速やかに上昇して過給圧の落ち込みが緩和され、トルク
ショックの発生が防止される。

その場合、上記設定圧力を、．トランスミッションのシ
フト位置、エンジンの加速度、燃料の種類、エンジンの
冷却水温度、車両の走行距離に応じて変えたので、排気
圧力の高圧化が適切になされて、オーバ過給の防止、ノ
ッキングの発生防止、経年変化による過給圧低下の防止
等の不具合が回避される。

第５図は、上記第４図の特性図に基づいて各弁のソレノ
イド作動状態を運転状態の移行（横軸左方が低吸入空気
量域、右方が高吸入空気量域）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。尚、吸気カット弁
２３２制御用ソレノイド２３８が０６，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と近接したラインま
たは同一ラインとされる。

一方、吸気カット弁２３２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。

つぎに、第４図の特性に基づいた各弁の制御を第６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１１
１の出力とその下に示す第２の比較回路１１２の出力と
を人力とする第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２２１の検出信号である吸入空気量Ｑ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４図の
Ｑ１ラインに相当する設定値Ｑ１が人力され、また、こ
のＱ１に対するＱ’　＋　という値（ただし、Ｑ１＋Ｑ
’　＋−Ｑご）が第１のゲート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が開かれた
ときはＱ＋　＋Ｑ’１−Ｑ２を基準値として第１の比較
回路１１１に出力し、また、第１のゲート１４１が閉じ
られたときにはＱ１を基準値として第１の比較回路１１
１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を基準値である第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４図のＲ１ラインに相当する設定値
Ｒ１が人力され、また、このＲ１に対するＲ′１という
値（ただし、Ｒ，＋Ｒ’　，−Ｒ２）が第２のゲート１
４２を介して入力されるよう構成されていて、第２のゲ
ート１４２が開かれたときはＲ．　十Ｒ’　ｌ−Ｒ２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準値と比較
し、ＱあるいはＲが基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のゲート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
ら高吸入空気量域への移行時には、第１のＯＲ回路１２
１の出力信号はＯＦＦであるので、各ゲート１４１，１
４２は開かれ第１および第２の比較回路１１１．１１２
に基準値としてＱ２．Ｒ２が入力される。したがって、
第４図でＱ２，Ｒ２のラインに達した時にＯＮ信号が出
され吸気リリーフ弁２３５が開かれる。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，Ｒｌとなる。つまり、Ｑ′１＋Ｒ’ｌに相当する
ヒステリシスをもって逆方向への移行に備えたライン設
定がなされる。

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、吸入空気量Ｑ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１
１３に対しては第３の加算回路１３３が、また、第４の
比較回路１１４に対しては第４の加算回路１３４が同様
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　（ただし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Ｒ
３と、第４のゲート１４４を介するＲ′３　（ただしＲ
３　＋Ｒ’　３　＝Ｒ４）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１
４４を介するＲ′３　（ただし、Ｒ３　＋Ｒ’　３　＝
Ｒａ　）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
気量域への移行時には第４図のＱ４．Ｒ４ラインを基準
として排気カット弁２２３が開作動され、また、低吸入
空気量域への移行時にはＱ３．Ｒ３ラインによって弁２
２３が閉作動される。

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各弁に対する回路と差異がな
い。つまり、高吸入空気量域への移行時には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
気量域への移行時には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
様にＱｓ　十Ｑ’　ｓ　＝Ｑ６，　Ｒ５　＋Ｒ’　５−
Ｒ６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の出力がＯＮからＯＦＦに変った時を起点としてカウ
ントアップを開始するタイマ１５０が設けられ、また、
このタイマ１５０のカウント値が設定値（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１１７から
ＯＮ信号が出力されたとき、上記第７のゲート１４７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。一旦第
７のゲート１４７が閉じると、上記第７の比較回路１１
７の出力はＯＦＦとなるが、上記のように切り換えライ
ンである基準値が上記のようにＱｓ．Ｒｓ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
移行時に、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。

次に、ウエストゲート弁２２７を制御するための回路に
ついて説明する。１２０は第１０の比較回路であって、
該比較回路１２０にはスロットルセンサ２５８の出力信
号が入力されている。この比較回路１２０ではスロット
ルセンサ２５８の出力信号が設定値を超えたか否かを判
定する。そして、設定値を超えたと判定したときには、
低吸入空気量域から高吸入空気量域への移行要求があっ
たと判断して、排気カット弁２２３が開くまでの間、ウ
エストゲート弁用ソレノイド２４５にＯＮ信号を出力し
続けてウエストゲート弁２２７を閉じる。

また、１１８は第８の比較回路であって、該比較回路１
１８には上記ＯＲ回路１２２の出力信号が人力されてい
る。この比較回路１１８ではＯＲ回路１２２の出力信号
が“ＯＮからＯＦＦに変った”か“ＯＦＦからＯＮに変
った”かが判定される。そして、ＯＲ回路１２２の出力
信号がＯＦＦからＯＮに変ったとき、つまり排気カット
弁２２３が閉作動から開作動に切替わったときには、排
気カット弁２２３の開作動後に過給圧が運転状態に応じ
た設定圧力に至るまでウエストゲート弁用ソレノイド２
４５にＯＮ信号を出力し続けてこれを閉じ、ウエストゲ
ート弁２２７を閉じる。一方、ＯＲ回路１２２の出力信
号がＯＮからＯＦＦに変ったとき、つまり排気カット弁
２２３が開作動から閉作動に切替わったときにはウエス
トゲート弁用ソレノイド２４５にＯＮ信号を出力せずに
これを開いておき、ウエストゲート弁２２７の作動を許
容する。具体的には、上記比較回路１１８には常開の第
８のゲート１４８が接続され、該ゲート１４８の出力信
号がウエストゲート弁用ソレノイド２４５に人力されて
いる。一方、１１つは第９の比較回路であって、過給圧
センサ２５７の出力を受け、過給圧が設定圧力を超えた
ときに上記ゲ−ト１４８に該ゲート１４８を閉じる信号
を出力するようにしている。ここで、上記設定圧力は各
種センサ２５９．２６０，２８１，２８２の出力によっ
て変更される。したがって、ＯＲ回路１２２の出力信号
がＯＦＦからＯＮに変ると、比較回路１１８からＯＮ信
号が出力されてウエストゲート弁２２７が閉じ、その後
、過給圧が設定圧力を超えてゲート１４８が閉じると、
ウエストゲート弁用ソレノイド２４５へのＯＮ信号の入
力が遮断されてウエストゲート弁２２７の作動が許容さ
れる。

以上の構成において、各センサ類２５９，２６０，２８
１，２８２により、エンジンの運転状態を検出する運転
状態検出手段３０１を構成している。また、比較回路１
１８から後段側の回路により、運転状態検出手段３０１
および過給圧センサ（過給圧検出手段）２５７の出力を
受け、低吸入空気量域から高吸入空気量域への移行要求
時に、上記排気カット弁２２３の開作動以前から、開作
動後に過給圧が運転状態に応じた設定圧力に至るまでの
所定期間、過給圧を高めるように上記ウエストゲート弁
（過給圧調整手段）２２７を制御する過給圧制御手段３
０２を構成している。

尚、上記実施例ではウエストゲート弁２２７を過給圧調
整手段とし、このウエストゲート弁２２７を所定期間閉
じて過給圧を高めるようにしたが、この他にも種々の方
法で過給圧を高めることが可能である。例えば、燃料噴
射方式のエンジンの場合、燃料噴射量の調整装置を過給
圧調整手段とし、燃料噴射量を所定期間増量して過給圧
を高めるようにしても良い。また、点火時期の調整装置
を過給圧調整手段とし、点火時期を所定期間進角させて
過給圧を高めるようにしても良い。

また、上記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
は例えばレシブロエンジン等、他のタイプのターボ過給
機付エンジンの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、本発明のターボ過給機付エンジン
の制御装置によれば、吸気通路に複数の排気ターボ過給
機を並列に配設し、このうち少くとも一つの排気ターボ
過給機をセカンダリターボ過給機として該セカンダリタ
ーボ過給機専用の排気通路に排気カット弁を設け、エン
ジンの高吸入空気量域でのみ排気カット弁を開いてセカ
ンダリターボ過給機を作動させるとともに、低吸入空気
量域から高吸入空気量域への移行要求時に、上記排気カ
ット弁の開作動以前から、開作動後に過給圧が運転状態
に応じた設定圧力に至るまでの所定期間、過給圧を高め
るようにしたので、低吸入空気量域で高い過給圧を確保
し、高吸入空気量域で吸気流量を確保しながら適正な過
給圧を得るという基本的効果を得ることができるととも
に、低吸入空気量域から高吸入空気量域への移行要求時
、例えばオーバ過給によるノッキングの発生等の不具合
を回避しながら、セカンダリターボ過給機に供給する排
気の圧力を高めてセカンダリターボ過給機の回転数を応
答性良く速やかに上昇させ、過−給圧の落ち込みを緩和
してトルクショックの発生を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の構成を示す図である。第２図〜第６図
は本発明の実施例を例示し、第２図は全体概略構成図、
第３図は差圧検出弁の断面図、第４図は各弁の作動領域
を示すマップ図、第５図は各弁の作動を説明する説明図
、第６図は制御回路図である。 ２０６・・・セカンダリターボ過給機 ２２３・・・排気カット弁 ２２７・・・ウエストゲート弁（過給圧調整手段）２５
７・・・過給圧センサ（過給圧検出手段）３０１・・・
運転状態検出手段 ３０２・・・過給圧制御手段 ２０４・・・ブライマリターボ過給機 ２０４・・・ブライマリターボ過給機 ２０６・・・セカンダリターボ過給機 ２２３・・・排気カット弁 ２２７・・・ウエストゲート弁（過給圧調整手段）２５
７・・・過給圧センサ（過給圧検出手段）３０１・・運
転状態検出手段 ３０２・・・過給圧制御手段 １社コフ 「ｉ−１ 第１図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）吸気通路に複数の排気ターボ過給機を並列に配設
   し、このうち少くとも一つの排気ターボ過給機をセカン
   ダリターボ過給機として該セカンダリターボ過給機専用
   の排気通路に排気カット弁を設け、エンジンの高吸入空
   気量域でのみ排気カット弁を開いてセカンダリターボ過
   給機を作動させるようにしたターボ過給機付エンジンに
   おいて、 エンジンの運転状態を検出する運転状態検出手段と、 過給圧を調整する過給圧調整手段と、 過給圧を検出する過給圧検出手段と、 上記運転状態検出手段および過給圧検出手段の出力を受
   け、低吸入空気量域から高吸入空気量域への移行要求時
   に、上記排気カット弁の開作動以前から、開作動後に過
   給圧が運転状態に応じた設定圧力に至るまでの所定期間
   、過給圧を高めるように上記過給圧調整手段を制御する
   過給圧制御手段 とを設けたことを特徴とするターボ過給機付エンジンの
   制御装置。