JP2000248955A - 過給機付きエンジンの制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 シングルターボ状態下で運転者の操作により
マニュアル変速モードのシフトダウンがなされたとき、
シフトダウンによるエンジン回転数の上昇に対してプラ
イマリターボ過給機の過回転を防止する。 【解決手段】 シングルターボ状態下で運転者がマニュ
アル変速モードをセレクトしてシフトダウンした場合、
エンジン回転数Ｎとの比較によりシングルターボモード
からツインターボモードへの切換えを判断するための回
転数判定閾値ＮＴ２を、シフトダウン開始時のエンジン
回転数Ｎとシフトダウン開始時のギヤ位置ＧＥＡＲとシ
フトダウン数ＤＷＮとに基づいてマップ参照により設定
する（Ｓ２１）。そして、エンジン回転数Ｎと回転数判
定閾値ＮＴ２とを比較し（Ｓ２７）、Ｎ＜ＮＴ２のとき
にはシングルターボモード制御を維持し、Ｎ≧ＮＴ２の
とき、シングル→ツイン切換制御に移行してプライマリ
ターボ過給機の過回転を防止する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、プライマリターボ
過給機とセカンダリターボ過給機とを吸，排気系に並列
に配置すると共に、自動変速モードとマニュアル変速モ
ードとを選択可能な変速機を出力軸に連設した過給機付
きエンジンを、エンジン低速域のときにはプライマリタ
ーボ過給機のみを過給動作させるシングルターボ状態で
制御し、エンジン高速域のときには両ターボ過給機を共
に過給動作させるツインターボ状態で制御する過給機付
きエンジンの制御装置に関し、詳しくは、マニュアル変
速モードでのシフトダウンによるエンジン回転数の上昇
に対してプライマリターボ過給機の過回転を防止する過
給機付きエンジンの制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、エンジンの吸，排気系にプライマ
リターボ過給機とセカンダリターボ過給機とを並列に配
置し、セカンダリターボ過給機に接続される吸，排気系
に吸気制御弁と排気制御弁をそれぞれ配設し、両制御弁
を開閉することで、過給機の作動個数を運転領域に応じ
て適宜切換える過給機付きエンジン（いわゆるシーケン
シャルターボエンジン）が提案されている。

【０００３】そして、この過給機付エンジンでは、運転
領域を低速域のシングルターボ領域と高速域のツインタ
ーボ領域とに区分し、運転領域がシングルターボ領域に
あるとき、吸気制御弁を閉弁すると共に排気制御弁を閉
弁或いは小開（セカンダリターボ過給機を予備回転させ
るため）してプライマリターボ過給機のみを過給動作さ
せ、運転領域がツインターボ領域にあるときには、両制
御弁を共に開弁して両ターボ過給機を過給動作させ、低
速域から高速域に亘り出力性能の向上を可能としてい
る。

【０００４】又、図２１に示すように、この種の過給機
付きエンジンは、軸トルクとエンジン回転数との関係
（但し、エンジン負荷は一定とする）で見ると、プライ
マリターボ過給機のみ過給作動のシングルターボ時のト
ルク曲線ＴＱ１に対し、ある回転数Ｎ０以上では両ター
ボ過給機を過給動作するツインターボ時のトルク曲線Ｔ
Ｑ２の方が高くなり、高い軸トルクを得ることができる
が、その回転数Ｎ０よりも低い領域では、セカンダリタ
ーボ過給機の動作によりツインターボ時の軸トルクが却
って低下する。従って、同図における両トルク曲線が一
致する点Ｃで、プライマリターボ過給機のみを過給動作
するシングルターボモード状態から両ターボ過給機を共
に過給動作させるツインターボ状態に切換えるようにし
ている。

【０００５】もっとも、両トルク曲線の一致する回転数
はエンジン負荷によって異なる為、予めシミュレーショ
ン或いは実験等によりエンジン負荷及びエンジン回転数
に対応して両トルク曲線の一致点を求め、図７に示すよ
うにシングル→ツイン切換判定ラインＬ２を設定し、こ
のシングル→ツイン切換判定ラインＬ２を境としてエン
ジン運転領域が低速側のシングルターボ領域から高速側
のツインターボ領域に移行したときに、排気制御弁を小
開させ、あるいは小開維持し、セカンダリターボ過給機
の回転数を上昇させ、設定時間経過後に排気制御弁を全
開し、セカンダリターボ過給機によるコンプレッサ圧を
高め、その後、吸気制御弁を開弁させプライマリターボ
過給機のみ過給動作のシングルターボ状態から両ターボ
過給機過給動作のツインターボ状態に切換え、シングル
ターボ状態からツインターボ状態への切換え時の過給圧
低下に伴うトルク変動を防止してトルクショックの発生
を防止するようにしている。

【０００６】また、過給圧制御を絶対圧により行う場
合、大気圧の低い高地走行等では、目標過給圧と大気圧
との差圧が大きくなる為、所定の目標過給圧を得ようと
すればターボ過給機の回転数が相対的に高くなり、特
に、高負荷状態でプライマリターボ過給機のみ過給動作
のシングルターボ状態から両ターボ過給機過給動作のツ
インターボ状態へ切換えるに際し、排気制御弁が全開さ
れるまでの間、プライマリターボ過給機にのみ高排気流
量の排気ガスが導入されてプライマリターボ過給機が過
回転状態になり易い。

【０００７】すなわち、シングルターボ状態からツイン
ターボ状態への切換え時期を、大気圧変動とは無関係
に、エンジン回転数及びエンジン負荷等のエンジン運転
状態のみに基づいて判断すると、大気圧の低い高地走行
等において、上述のようにプライマリターボ過給機が過
回転状態となり、臨界回転数に達してサージングを生
じ、損傷する虞れがある。また、同じエンジン運転状態
であっても気圧変動によりターボ過給機の回転数上昇率
が変化する為、気圧変動、例えば高地走行時と低地走行
時とで、シングルターボ状態からツインターボ状態の切
換わり時のセカンダリターボ過給機作動開始による運転
フィーリングが異なる。

【０００８】これに対処するに、本出願人は、特開平７
−３４８８９号公報による技術を提案した。この技術
は、エンジン負荷との比較により標準大気圧の下でシン
グルターボ状態からツインターボ状態へ切換えるに適正
なシングル→ツイン切換判定基本値をエンジン回転数に
基づいて設定すると共に、この標準大気圧対応のシング
ル→ツイン切換判定基本値を、大気圧の低下に伴い減少
補正するためのシングル→ツイン大気圧補正係数を大気
圧に基づいて設定する。そして、標準大気圧対応のシン
グル→ツイン切換判定基本値をシングル→ツイン大気圧
補正係数により大気圧補正してシングル→ツイン切換判
定値を設定し、このシングル→ツイン切換判定値をエン
ジン負荷と比較して、エンジン負荷がシングル→ツイン
切換判定値を越えたとき、シングルターボ状態からツイ
ンターボ状態に切換えるシングル→ツイン切換制御に移
行するものである。これにより、大気圧の低下に伴いシ
ングルターボ状態からツインターボ状態への切換をエン
ジン低負荷側に移行させて、ツインターボ状態への切換
わりを早め、セカンダリターボ過給機にも排気を流すこ
とによってプライマリターボ過給機に対する排気流量を
低減し、大気圧変化、特に低大気圧状態下におけるプラ
イマリターボ過給機の過回転を防止して信頼性を向上す
ると共に、大気圧変化に拘らずセカンダリターボ過給機
作動開始による運転フィーリングを略同じとすることが
できる。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述のよう
なプライマリターボ過給機とセカンダリターボ過給機と
を備えた過給機付きエンジンに、予め運転状態に応じて
設定された変速特性に基づいて変速段を切換える自動変
速モードと、現在の変速段から運転者の操作入力に対応
した変速段に切換えるマニュアル変速モードとを選択可
能な変速機を適用する場合、シングルターボ状態下で
は、マニュアル変速モードが選択されてシフトダウンが
なされたとき、このシフトダウンに伴う一次側回転数の
上昇（エンジン回転数の上昇）に起因するプライマリタ
ーボ過給機の過回転が問題となる。

【００１０】すなわち、自動変速モードでは、運転状態
に応じて適切なギヤ位置への変更が制御され、急激に変
速段が下げられることがないため、プライマリターボ過
給機の過回転は、前述の先行技術によるエンジン負荷と
シングル→ツイン切換判定値との比較によるシングル→
ツイン切換判定によってシングルターボ状態からツイン
ターボ状態に以降させることで対処可能であるが、マニ
ュアル変速モードが選択されてシフトダウンされた場
合、エンジンが過回転とならない限り運転者の操作入力
に応答して直ちに変速段が下げられるため、エンジン負
荷とシングル→ツイン切換判定値との比較によるシング
ル→ツイン切換判定では、処理時間が掛かり、ツインタ
ーボ状態へ移行する前にプライマリターボ過給機が過回
転となる虞がある。

【００１１】詳細には、前述の先行技術では、シングル
→ツイン切換判定値を設定するまでに、先ず、エンジン
回転数をパラメータとするテーブル参照と補間計算を行
ってシングル→ツイン切換判定基本値を設定し、さら
に、このシングル→ツイン切換判定基本値を大気圧補正
するためのシングル→ツイン大気圧補正係数をセンサに
よって検出した大気圧をパラメータとするテーブル参照
と補間計算を行って設定した上で、シングル→ツイン切
換判定基本値にシングル→ツイン大気圧補正係数を乗算
して大気圧補正する処理を行わなければならず、これら
の処理を完了した後に初めてエンジン負荷とシングル→
ツイン切換判定値との比較によるシングル→ツイン切換
判定が可能となる。このため、任意のタイミングで発生
するマニュアル変速モードでのシフトダウンに対し、制
御システムの応答性が必ずしも十分とは言えず、プライ
マリターボ過給機４０の過回転を防止するには、確実性
に欠ける。

【００１２】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
で、シングルターボ状態下で運転者の操作によりマニュ
アル変速モードのシフトダウンがなされたとき、シフト
ダウンによるエンジン回転数の上昇に対してプライマリ
ターボ過給機の過回転を防止することのできる過給機付
きエンジンの制御装置を提供することを目的としてい
る。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１記載の発明は、プライマリターボ過給機と
セカンダリターボ過給機とを吸，排気系に並列に配置す
ると共に、予め運転状態に応じて設定された変速特性に
基づいて変速段を切換える自動変速モードと、現在の変
速段から運転者の操作入力に対応した変速段に切換える
マニュアル変速モードとを選択可能な変速機を出力軸に
連設した過給機付きエンジンを、エンジン低速域のとき
には上記プライマリターボ過給機のみを過給動作させる
シングルターボ状態で制御し、エンジン高速域のときに
は上記両ターボ過給機を共に過給動作させるツインター
ボ状態で制御する過給機付きエンジンの制御装置におい
て、シングルターボ状態下でマニュアル変速モードが選
択されて上記変速機の変速段がシフトダウンされたと
き、シフトダウン開始時のエンジン回転数とシフトダウ
ンの変速パターンとに基づいて、エンジン回転数との比
較によりシングルターボ状態からツインターボ状態への
切換えを判定するための回転数判定閾値を設定する回転
数判定閾値設定手段と、シングルターボ状態下でマニュ
アル変速モードが選択されて上記変速機の変速段がシフ
トダウンされたとき、エンジン回転数と上記回転数判定
閾値とを比較し、シフトダウン開始後の設定時間内でエ
ンジン回転数が上記回転数判定閾値以上になったとき、
シングルターボ状態からツインターボ状態へ切換えるシ
ングル→ツイン切換制御に移行させるシングル→ツイン
切換制御移行手段とを備えたことを特徴とする。

【００１４】請求項２記載の発明は、請求項１記載の発
明において、上記シングル→ツイン切換制御移行手段
は、エンジン回転数が上記回転数判定閾値以上になった
とき、上記セカンダリターボ過給機に接続される排気系
に配設した排気制御弁を全開させ、その後、上記セカン
ダリターボ過給機に接続される吸気系に配設した吸気制
御弁を開弁させてシングルターボ状態からツインターボ
状態に切換えることを特徴とする。

【００１５】請求項３記載の発明は、請求項１又は請求
項２記載の発明において、上記シフトダウンの変速パタ
ーンを、シフトダウン開始時のギヤ位置とシフトダウン
の段数とすることを特徴とする。

【００１６】すなわち、請求項１記載の発明では、シン
グルターボ状態下で運転者の操作によってマニュアル変
速モードが選択されて変速段がシフトダウンされたと
き、シフトダウン開始時のエンジン回転数とシフトダウ
ンの変速パターンとに基づいて、エンジン回転数との比
較によりシングルターボ状態からツインターボ状態への
切換えを判定するための回転数判定閾値を設定する。そ
して、エンジン回転数と回転数判定閾値とを比較し、シ
フトダウン開始後の設定時間内にエンジン回転数が回転
数判定閾値以上となったとき、シングルターボ状態から
ツインターボ状態へ切換えるシングル→ツイン切換制御
に移行させる。

【００１７】また、シングル→ツイン切換制御への移行
によってシングルターボ状態からツインターボ状態へ切
換える際、請求項２記載の発明では、先ず、エンジン回
転数が回転数判定閾値以上となったときに、セカンダリ
ターボ過給機に接続される排気系に配設した排気制御弁
を全開させ、その後、セカンダリターボ過給機に接続さ
れる吸気系に配設した吸気制御弁を開弁させてシングル
ターボ状態からツインターボ状態に切換える。

【００１８】シングル→ツイン切換判定のための回転数
判定閾値は、請求項３記載の発明では、シフトダウン開
始時のギヤ位置とシフトダウンの段数とをシフトダウン
の変速パターンとして、シフトダウン開始時のエンジン
回転数とシフトダウン開始時のギヤ位置とシフトダウン
の段数とに基づいて設定する。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の一形態を説明する。図１〜図２３は本発明の実施の
一形態に係り、図１〜図５はターボ切換制御ルーチンの
フローチャート、図６は排気制御弁小開制御ルーチンの
フローチャート、図７は各切換判定値、及びシングルタ
ーボ領域とツインターボ領域との関係を示す説明図、図
８は大気圧とシングル→ツイン大気圧補正係数との一次
関数関係を示す説明図、図９は回転数判定閾値マップの
概念図、図１０は排気制御弁小開制御モード領域の説明
図、図１１は排気制御弁開ディレー時間設定テーブルの
概念図、図１２は吸気制御弁開ディレー時間設定テーブ
ルの概念図、図１３は吸気制御弁開差圧設定テーブルの
概念図、図１４は判定値大気圧補正係数テーブルの概念
図、図１５は各判定ラインとプライマリターボ過回転領
域との関係を示す説明図、図１６は各判定ラインの大気
圧補正状態を示す説明図、図１７はツイン→シングル大
気圧補正係数テーブルの概念図、図１８はシングルター
ボ領域継続時間判定値テーブルの概念図、図１９はシン
グルターボモードからツインターボモードへの切換わり
状態を示すタイムチャート、図２０はツインターボモー
ドからシングルターボモードへの切換わり状態を示すタ
イムチャート、図２１はシングルターボ時とツインター
ボ時との出力特性を示す説明図、図２２は過給機付きエ
ンジンの全体構成図、図２３は電子制御系の回路構成図
である。

【００２０】図２２は本発明が適用される過給機付きエ
ンジンの全体構成を示し、符号１は水平対向式エンジン
（本形態においては４気筒エンジン）である。このエン
ジン１は、後述するように予め運転状態に応じて設定さ
れた変速特性に基づいて変速段を切換える自動変速モー
ドと現在の変速段から運転者の操作入力に対応した変速
段に切換えるマニュアル変速モードとを選択可能な変速
機を出力軸に連設しており（図２３参照）、クランクケ
ース２の左右バンク３，４には、燃焼室５、吸気ポート
６、排気ポート７、点火プラグ８、動弁機構９等が設け
られ、左バンク３側に＃２，＃４気筒を、右バンク４側
に＃１，＃３気筒を備えている。

【００２１】また、このエンジン短縮形状により左右バ
ンク３，４の直後に、プライマリターボ過給機４０とセ
カンダリターボ過給機５０とがそれぞれ配設されてい
る。排気系として、左右両バンク３，４からの共通の排
気管１０が両ターボ過給機４０，５０のタービン４０
ａ，５０ａに連通され、タービン４０ａ，５０ａからの
排気管１１が１つの排気管１２に合流して触媒コンバー
タ１３、マフラ１４に連通される。

【００２２】プライマリターボ過給機４０は、低中速域
で過給能力の大きい小容量の低速型であり、これに対し
てセカンダリターボ過給機５０は、中高速域で過給能力
の大きい大容量の高速型である。このためプライマリタ
ーボ過給機４０の方が容量が小さいことで、排気抵抗が
大きくなる。

【００２３】一方、吸気系としては、エアクリーナ１５
の下流から２つに分岐した吸気管１６，１７がそれぞれ
両ターボ過給機４０，５０のコンプレッサ４０ｂ，５０
ｂに連通され、このコンプレッサ４０ｂ，５０ｂからの
吸気管１８，１９がインタークーラ２０に連通される。
そしてインタークーラ２０からスロットル弁２１を有す
るスロットルボディー２７を介してチャンバ２２に連通
され、このチャンバ２２から吸気マニホールド２３を介
して左右バンク３，４の各気筒の吸気ポート６に連通さ
れている。

【００２４】また、アイドル制御系として、スロットル
弁２１をバイパスしエアクリーナ１５の直下流の吸気管
と吸気マニホールド２３とを連通するバイパス通路２４
に、アイドル制御（ＩＳＣ）弁２５と負圧で開く逆止弁
２６が、アイドル時や減速時に吸入空気量を制御する
為、設けられている。

【００２５】また、燃料系として、吸気マニホールド２
３の各気筒における吸気ポート６直上流にインジェクタ
３０が配設され、燃料ポンプ３１を有する燃料タンク３
２からの燃料通路３３が、フィルタ３４、燃料圧レギュ
レータ３５を備えてインジェクタ３０に連通される。

【００２６】燃料圧レギュレータ３５は、吸気マニホー
ルド２３内の吸気圧力に応じて調整作用するものであ
り、これによりインジェクタ３０に供給する燃料圧力を
吸気圧力に対して常に一定の圧力に保ち、後述するエン
ジン制御装置１００からの噴射信号のパルス幅によりイ
ンジェクタ３０を駆動して燃料噴射量制御することが可
能になっている。また、点火系として、各点火プラグ８
毎に連設する点火コイル８ａ毎にイグナイタ３６からの
点火信号が入力するよう接続されている。

【００２７】ここで、プライマリターボ過給機４０の作
動系について説明する。プライマリターボ過給機４０
は、タービン４０ａに導入する排気のエネルギによりコ
ンプレッサ４０ｂを回転駆動し、空気を吸入、加圧して
常に過給するように作動する。タービン４０ａ側にはダ
イヤフラム式アクチュエータ４２を備えたプライマリウ
エストゲート弁４１が設けられる。アクチュエータ４２
の圧力室にはコンプレッサ４０ｂの直下流からの制御圧
通路４４がオリフィス４８を有して連通し、過給圧が設
定値以上に上昇すると応答良くプライマリウエストゲー
ト弁４１を開くように連通される。

【００２８】また、この制御圧通路４４は更に過給圧を
コンプレッサ４０ｂの上流側にリークするプライマリウ
ェストゲート制御デューティソレノイド弁Ｄ．ＳＯＬ．
１に連通し、このプライマリウェストゲート制御デュー
ティソレノイド弁Ｄ．ＳＯＬ．１により所定の制御圧を
生じてアクチュエータ４２に作用し、プライマリウエス
トゲート弁４１の開度を変化して過給圧制御する。ここ
で、プライマリウェストゲート制御デューティソレノイ
ド弁Ｄ．ＳＯＬ．１は後述するエンジン制御装置１００
からのデューティ信号により作動し、デューティ信号の
デューティ比が小さい場合には高い制御圧でプライマリ
ウエストゲート弁４１の開度を増して過給圧を低下し、
デューティ比が大きくなるほどリーク量の増大により制
御圧を低下し、プライマリウエストゲート弁４１の開度
を減じて過給圧を上昇する。

【００２９】一方、スロットル弁急閉時のコンプレッサ
回転の低下や吸気騒音の発生を防止する為、コンプレッ
サ４０ｂの下流としてスロットル弁２１近くのインター
クーラ２０の出口側と、コンプレッサ４０ｂの上流との
間にバイパス通路４６が連通される。そして、このバイ
パス通路４６にエアバイパス弁４５が、スロットル弁急
閉時に通路４７によりマニホールド負圧を導入して開
き、コンプレッサ４０ｂ下流に封じ込められる加圧空気
を迅速にリークするように設けられる。

【００３０】次に、セカンダリターボ過給機５０の作動
系について説明する。セカンダリターボ過給機５０は同
様に排気によりタービン５０ａとコンプレッサ５０ｂが
回転駆動して過給するものであり、タービン５０ａ側に
アクチュエータ５２を備えたセカンダリウエストゲート
弁５１が設けられている。

【００３１】また、タービン５０ａの上流の排気管１０
には、ダイヤフラム式アクチュエータ５４を備えた下流
開き式の排気制御弁５３が設けられ、コンプレッサ５０
ｂの下流には同様のアクチュエータ５６を備えたバタフ
ライ式の吸気制御弁５５が設けられ、コンプレッサ５０
ｂの上、下流間を連通するリリーフ通路５８に過給圧リ
リーフ弁５７が設けられる。

【００３２】以上の各弁５１，５３，５５，５７に対す
る圧力動作系としては、過給圧リリーフ弁５７を開閉す
る過給圧リリーフ弁用切換ソレノイド弁ＳＯＬ．１、吸
気制御弁５５を開閉する吸気制御弁用切換ソレノイド弁
ＳＯＬ．２、排気制御弁５３を開閉する第１と第２の排
気制御弁用切換ソレノイド弁ＳＯＬ．３，４、排気制御
弁５３を小開制御する排気制御弁小開制御デューティソ
レノイド弁Ｄ．ＳＯＬ．２、及びセカンダリウエストゲ
ート弁５１を開閉するセカンダリウエストゲート弁用切
換ソレノイド弁ＳＯＬ．Ｗが備えられている。また、各
切換ソレノイド弁ＳＯＬ．１，２，４に対する負圧源と
してのサージタンク６０がチェック弁６２を有する通路
６１を介して吸気マニホールド２３に連通されており、
スロットル弁２１の全閉時に負圧を貯え且つ脈動圧を緩
衝する。

【００３３】各切換ソレノイド弁ＳＯＬ．Ｗ，ＳＯＬ．
１〜４は、エンジン制御装置１００からのＯＮ，ＯＦＦ
信号により、吸気制御弁５５上流に連通する通路６５か
らの正圧、サージタンク６０からの負圧通路６３を介し
ての負圧、吸気制御弁５５下流に連通する正圧通路６４
ａ，６４ｂからの正圧、或いは大気圧等を選択し、各制
御圧通路７０ａ〜７４ａによりアクチュエータ側に導い
て、セカンダリウエストゲート弁５１、過給圧リリーフ
弁５７、各制御弁５５，５３を作動させる。また、排気
制御弁小開制御デューティソレノイド弁Ｄ．ＳＯＬ．２
は、エンジン制御装置１００からのデューティ信号によ
りアクチュエータ５４の正圧室５４ａに作用する正圧を
調圧し、排気制御弁５３を小開制御する。

【００３４】過給圧リリーフ弁用切換ソレノイド弁ＳＯ
Ｌ．１は、通電がＯＦＦされると、正圧通路６４ａ側を
閉じて負圧通路６３側を開き、制御圧通路７１ａを介し
て過給圧リリーフ弁５７のスプリングが内装された圧力
室に負圧を導くことでスプリングの付勢力に抗して過給
圧リリーフ弁５７を開く。また、ＯＮされると、逆に負
圧通路６３側を閉じて正圧通路６４ａ側を開き過給圧リ
リーフ弁５７の圧力室に正圧を導くことで過給圧リリー
フ弁５７を閉じる。

【００３５】吸気制御弁用切換ソレノイド弁ＳＯＬ．２
は、ＯＦＦされると大気ポートを閉じて負圧通路６３側
を開き、制御圧通路７２ａを介してアクチュエータ５６
のスプリングが内装された圧力室に負圧を導くことでス
プリングの付勢力に抗して吸気制御弁５５を閉じ、ＯＮ
されると負圧通路６３側を閉じ大気ポートを開きアクチ
ュエータ５６の圧力室に大気圧を導くことで圧力室内の
スプリングの付勢力により吸気制御弁５５を開く。

【００３６】セカンダリウエストゲート弁用切換ソレノ
イド弁ＳＯＬ．Ｗは、エンジン制御装置１００により点
火進角量等に基づきハイオクガソリン使用と判断された
ときのみＯＦＦされ、レギュラーガソリン使用と判断さ
れたときにはＯＮされる。そしてセカンダリウエストゲ
ート弁用切換ソレノイド弁ＳＯＬ．Ｗは、ＯＦＦされる
と吸気制御弁５５の上流に連通する通路６５を閉じて大
気ポートを開き大気圧を制御圧通路７０ａを介してアク
チュエータ５２に導入することで、アクチュエータ５２
内に配設されたスプリングの付勢力によりセカンダリウ
エストゲート弁５１を閉じる。また、ＯＮで大気ポート
を閉じ通路６５側を開き、両ターボ過給機４０，５０作
動時のセカンダリターボ過給機５０下流の過給圧がアク
チュエータ５２に導かれ、この過給圧に応じてセカンダ
リウエストゲート弁５１を開き、レギュラーガソリン使
用時にはハイオクガソリン使用時に比べて相対的に過給
圧が低下される。

【００３７】また、第１の排気制御弁用切換ソレノイド
弁ＳＯＬ．３からの制御圧通路７３ａが排気制御弁５３
を作動するアクチュエータ５４の正圧室５４ａに、第２
の排気制御弁用切換ソレノイド弁ＳＯＬ．４からの制御
圧通路７４ａがアクチュエータ５４のスプリングを内装
した負圧室５４ｂにそれぞれ連通されている。

【００３８】そして、両切換ソレノイド弁ＳＯＬ．３，
４が共にＯＦＦのとき、第１の排気制御弁用切換ソレノ
イド弁ＳＯＬ．３は正圧通路６４ｂ側を閉じ大気ポート
を開き、第２の排気制御弁用切換ソレノイド弁ＳＯＬ．
４は負圧通路６３側を閉じ大気ポートを開くことで、ア
クチュエータ５４の両室５４ａ，５４ｂが大気開放さ
れ、負圧室５４ｂに内装されたスプリングの付勢力によ
り排気制御弁５３が全閉する。

【００３９】また、両切換ソレノイド弁ＳＯＬ．３，４
が共にＯＮのとき、それぞれ大気ポートを閉じ、第１の
排気制御弁用切換ソレノイド弁ＳＯＬ．３は正圧通路６
４ｂ側を開き、第２の排気制御弁用切換ソレノイド弁Ｓ
ＯＬ．４は負圧通路６３側を開くことで、アクチュエー
タ５４の正圧室５４ａに正圧を、負圧室５４ｂに負圧を
導き、スプリングの付勢力に抗して排気制御弁５３を全
開する。

【００４０】第１の排気制御弁用切換ソレノイド弁ＳＯ
Ｌ．３からの制御圧通路７３ａにはオリフィス６７が設
けられ、このオリフィス６７の下流側と吸気管１６にリ
ーク通路６６が連通され、このリーク通路６６に上述の
排気制御弁小開制御デューティソレノイド弁Ｄ．ＳＯ
Ｌ．２が設けられている。

【００４１】そして、第１の排気制御弁用切換ソレノイ
ド弁ＳＯＬ．３のみがＯＮで、正圧をアクチュエータ５
４の正圧室５４ａに供給し負圧室５４ｂを大気開放する
状態で、排気制御弁小開制御デューティソレノイド弁
Ｄ．ＳＯＬ．２によりその正圧をリークして排気制御弁
５３を小開する。

【００４２】ここで、排気制御弁小開制御デューティソ
レノイド弁Ｄ．ＳＯＬ．２は、エンジン制御装置１００
からのデューティ信号におけるデューティ比が大きい
と、リーク量の増大により正圧室５４ａに作用する正圧
を低下して排気制御弁５３の開度を減じ、デューティ比
が小さくなるほど、リーク量を減じて正圧を高く保持
し、排気制御弁５３の開度を増すように動作する。そし
て、シングルターボモード下でエンジン運転領域が所定
の排気制御弁小開制御モード領域にあるとき、排気制御
弁小開制御デューティソレノイド弁Ｄ．ＳＯＬ．２によ
る排気制御弁５３の開度で過給圧をフィードバック制御
し、この過給圧制御に伴い排気制御弁５３を小開する。

【００４３】次いで、各種のセンサ類について説明す
る。差圧センサ８０が吸気制御弁５５の上、下流の差圧
を検出するよう設けられ、絶対圧センサ８１が吸気管圧
力／大気圧切換ソレノイド弁７６により吸気管圧力（吸
気マニホールド２３内の吸気圧）と大気圧とを選択して
検出するよう設けられる。また、エンジン１にノックセ
ンサ８２が取付けられると共に、左右両バンク３，４を
連通する冷却水通路に水温センサ８３が臨まされ、排気
管１０にＯ2センサ８４が臨まされている。さらに、ス
ロットル弁２１にスロットル開度を検出するスロットル
開度センサ８５が連設され、エアクリーナ１５の直下流
に吸入空気量センサ８６が配設されている。

【００４４】また、エンジン１に支承されたクランクシ
ャフト１ａにクランクロータ９０が軸着され、このクラ
ンクロータ９０の外周に、電磁ピックアップ等からなる
クランク角センサ８７が対設されている。さらに、動弁
機構９におけるカムシャフトに連設するカムロータ９１
に、電磁ピックアップ等からなる気筒判別用のカム角セ
ンサ８８が対設されている。

【００４５】クランク角センサ８７、カム角センサ８８
では、それぞれクランクロータ９０、カムロータ９１に
所定間隔毎に形成された突起（或いはスリット）をエン
ジン運転に伴い検出し、クランクパルス、カムパルスを
出力する。そして、エンジン制御装置１００において、
クランクパルスの間隔時間（突起の検出間隔）からエン
ジン回転数を算出すると共に、点火時期及び燃料噴射開
始時期等を演算し、さらに、クランクパルス及びカムパ
ルスの入力パターンから気筒判別を行う。

【００４６】次に、図２３に基づいて電子制御系につい
て説明する。本発明が適用されるエンジン１の出力軸に
は、自動変速モードとマニュアル変速モードとを選択可
能な変速機１５０が連設されており、エンジン１を制御
するエンジン制御装置（ＥＣＵ）１００と、変速機１５
０を制御するトランスミッション制御装置（ＴＣＵ）と
が互いに双方向通信によって結合されている。

【００４７】先ず、エンジン１を制御するＥＣＵ１００
について説明する。ＥＣＵ１００はエンジン制御の中央
コンピュータであるメインコンピュータ１０１とノック
検出用コンピュータであるサブコンピュータ１０２とを
中心とし、所定の安定化電源を供給する定電圧回路１０
３、駆動回路１０４、Ａ／Ｄ変換器１０５，１２３、ア
ンプ１２１、及び周波数フィルタ１２２等の周辺機器を
備えて構成される。

【００４８】メインコンピュータ１０１は、ＣＰＵ１０
５、ＲＯＭ１０６、ＲＡＭ１０７、バックアップＲＡＭ
１０８、カウンタ・タイマ群１０９、シリアル通信イン
ターフェースのＳＣＩ１１２及びＩ／Ｏインターフェイ
ス１１０をバスライン１１１を介して接続したマイクロ
コンピュータである。サブコンピュータ１０２もメイン
コンピュータ１０１と同様にＣＰＵ１１４、ＲＯＭ１１
５、ＲＡＭ１１６、カウンタ・タイマ群１１７、シリア
ル通信インターフェースのＳＣＩ１１９及びＩ／Ｏイン
ターフェイス１１８をバスライン１２０を介して接続し
たマイクロコンピュータであり、両コンピュータ１０
１，１０２がＳＣＩ１１２，１１９によりシリアル通信
ラインで相互に接続される。

【００４９】定電圧回路１０３は、イグニッションスイ
ッチ９６のＯＮによりバッテリ９５から電源リレー９７
の第１のリレー接点を介して給電され、メインコンピュ
ータ１０１、サブコンピュータ１０２、及び駆動回路１
０４等の周辺機器に所定の定電圧を供給するように接続
される。また、定電圧回路１０３は、バッテリ９５に直
接接続され、メインコンピュータ１０１のバックアップ
ＲＡＭ１０８にバックアップ電源を供給してデータを保
持する。イグニッションスイッチ９６は、メインコンピ
ュータ１０１のＩ／Ｏインターフェイス１１０の入力ポ
ートに接続され、電源リレー９７をＯＮしてバッテリ９
５から第２のリレー接点を介して各アクチュエータに給
電し、更に燃料ポンプリレー９８をＯＮして燃料ポンプ
３１を駆動するように接続される。

【００５０】メインコンピュータ１０１は、Ｉ／０イン
ターフェイス１１０の入力ポートに車速センサ８９、イ
グニッションスイッチ９６、及びスタータスイッチ９２
が接続されると共に、各種センサ８０，８１，８３〜８
６、及びバッテリ９５がＡ／Ｄ変換器１１３を介して接
続されている。また、Ｉ／Ｏインターフェイス１１０の
出力ポートには、イグナイタ３６が接続されると共に、
駆動回路１０４を介してＩＳＣＶ２５、インジェクタ３
０、各切換ソレノイド弁７６，ＳＯＬ．Ｗ，ＳＯＬ．１
〜４、デューティソレノイド弁Ｄ．ＳＯＬ．１，Ｄ．Ｓ
ＯＬ．２、電源リレー９７のリレーコイル、及び燃料ポ
ンプリレー９８のリレーコイルが接続されている。

【００５１】そして、イグニッションスイッチ９６のＯ
Ｎによるエンジン運転時に、メインコンピュータ１０１
と駆動回路１０４に定電圧が供給されると、各種制御を
実行する。即ち、ＣＰＵ１０５が、ＲＯＭ１０６に格納
されている演算プログラムに基づき、Ｉ／Ｏインターフ
ェイス１１０を介して各種センサ８０，８１，８３〜８
６，８９の検出信号と、スイッチ９２，９６の信号を入
力処理し、ＲＡＭ１０７及びバックアップＲＡＭ１０８
に記憶されている各種データ、ＲＯＭ１０６に格納され
ている固定データに基づき各種制御量を演算する。

【００５２】そして、駆動回路１０４により燃料ポンプ
リレー９８をＯＮして燃料ポンプ３１を駆勤させると共
に、駆動回路１０４を介して各切換ソレノイド弁７６，
ＳＯＬ．Ｗ，ＳＯＬ．１〜４にＯＮ・ＯＦＦ信号を、デ
ューティソレノイド弁Ｄ．ＳＯＬ．１，Ｄ．ＳＯＬ．２
にデューティ信号を出力してターボ過給機作動個数切換
制御及び過給圧制御を行い、演算した燃料噴射量に相応
する駆動パルス幅信号を所定のタイミングで該当気筒の
インジェクタ３０に出力して燃料噴射制御を行い、ま
た、所定のタイミングでイグナイタ３６に点火信号を出
力して点火時期制御を実行し、ｌＳＣ弁２５に制御信号
を出力してアイドル回転数制御等を実行する。

【００５３】また、Ｉ／Ｏインターフェイス１１０の入
力ポートには、コネクタからなるテストモードスイッチ
１２４やリードメモリスイッチ１２５が接続することが
可能になっている。そこで、工場のラインエンドやディ
ーラにおいてテストモードスイッチ１２４を接続するこ
とで、メインコンピュータ１０１が所定のテストモード
制御を実行して種々の検査、点検が行われる。また、リ
ードメモリスイッチ１２５を接続すると、メインコンピ
ュータ１０１のデータを取出して故障診断等が行われ
る。

【００５４】サブコンピュータ１０２は、Ｉ／Ｏインタ
ーフェイス１１８の入力ポートにクランク角センサ８７
とカム角センサ８８が接続され、ノックセンサ８２がノ
ック検出信号を増幅するアンプ１２１、必要な周波数成
分を抽出する周波数フィルタ１２２、デジタル信号に変
換するＡ／Ｄ変換器１２３を介して接続される。またＩ
／Ｏインターフェイス１１８の出力ポートがメインコン
ピュータ１０１のＩ／Ｏインターフェイス１１０の入力
ポートに接続される。

【００５５】そして、イグニッションスイッチ９６のＯ
Ｎによるエンジン運転時に、サブコンピュータ１０２に
定電圧が供給されると、全ての運転状態でノック制御を
実行してノック発生の有無を判定する。そこでノック発
生を判定してその判定結果がメインコンピュータ１０１
に入力すると、メインコンピュータ１０１でＳＣＩ１１
２，１１９によるシリアル通信ラインを介してノックデ
ータを読込み、イグナイタ３６による点火時期を遅角す
る。

【００５６】一方、変速機１５０を制御するＴＣＵ２０
０は、ＥＣＵ１００と同様、電源回路、周辺回路、マイ
クロコンピュータ等から構成されており、ＥＣＵ１００
にＳＣＩ１１２を介して接続され、変速操作のためのセ
レクト機構部１５５を介して自動変速モードが選択され
ているときには、予め車速やスロットル開度等の運転状
態に応じて設定されている変速特性に基づいて変速機１
５０を実際の運転状態に応じた適切な変速段に切換え、
マニュアル変速モードが選択されているときには、アッ
プシフト或いはダウンシフト後の運転領域がエンジンス
トール或いは過回転の発生する運転領域でない限り、変
速機１５０を運転者の操作入力に対応する変速段に切換
える。

【００５７】変速機１５０は、インペラとタービンとを
係合するためのロックアップクラッチ１５１を備えたト
ルクコンバータ１５２に、前進・後退の切換えや変速切
換えを行うための各種油圧クラッチや各種油圧ブレーキ
等からなるクラッチ機構部とプラネタリーギヤ等からな
る主変速機構部とを備えた自動変速機１５３が連設さ
れ、この自動変速機１５３に、各機構部へのライン圧や
パイロット圧を制御する各種コントロール弁を一体的に
形成した油圧制御部１５４が連設された構成となってい
る。

【００５８】セレクト機構部１５５は、本形態では、自
動変速機１５３の出力軸をロックする駐車用のＰレン
ジ、後退用のＲレンジ、自動変速機１５３を中立位置に
保つＮレンジ、自動変速機１５３の変速段が１速〜４速
の間で運転状態に応じて自動的に切換えられるＤレン
ジ、３速〜１速の間で変速段が運転状態に応じて自動的
に切換えられる３ｒｄレンジ、２速と１速とが運転状態
に応じて自動的に切換えられる２ｎｄレンジ、１速より
上の変速段にはシフトアップされない１ｓｔレンジから
なる７ポジションの自動変速モードの切換通路と、この
自動変速モードのＤレンジ位置から横方向に延びる通路
を介して、自動変速モードのレンジ切換通路に平行なマ
ニュアル変速モードの切換通路とを備えている。尚、３
ｒｄレンジ、２ｎｄレンジ、１ｓｔレンジでは、現在の
変速段が各レンジの最上段より上の場合には、各レンジ
の最上段まで運転状態に応じて順次シフトダウンされ
る。

【００５９】自動変速モードでは、セレクトレバー１５
６をレンジ切換通路内で前後方向に揺動操作することに
より、運転状態に依存する禁止位置を除いて所望のレン
ジ位置を選択することができる。また、図２３中に示す
ように、セレクトレバー１５６を自動変速モードのＤレ
ンジ位置から横方向に移動して中立位置にセットすると
マニュアル変速モードが選択される。

【００６０】このマニュアル変速モードでは、中立位置
からセレクトレバー１５６をアップポジション側（図２
３中に示される＋方向）へ１回揺動操作すると変速段が
１段階アップされ、連続して２回揺動操作すると変速段
が２段階アップされる（但し、アップシフトが禁止され
る領域を除く）。また、セレクトレバー１５６をダウン
ポジション側（図２３中に示される−方向）へ１回揺動
操作すると変速段が１段階ダウンされ、連続して２回揺
動操作すると変速段が２段階ダウンされる（但し、ダウ
ンシフトが禁止される領域を除く）。

【００６１】セレクト機構部１５５の各操作位置には、
それぞれのポジションを検出するためのスイッチが設け
られており、セレクトレバー１５６をそれぞれのポジシ
ョンにセットすると、該当するスイッチがＯＮとなる。
自動変速モードのＰ，Ｒ，Ｎ，Ｄ，３ｒｄ，２ｎｄ，１
ｓｔレンジでは、それぞれ、Ｐレンジスイッチ１５７、
Ｒレンジスイッチ１５８、Ｎレンジスイッチ１５９、Ｄ
レンジスイッチ１６０、３ｒｄスイッチ１６１、２ｎｄ
スイッチ１６２、１ｓｔスイッチ１６３が設けられ、マ
ニュアル変速モードの中立位置、＋方向の揺動位置、−
方向の揺動位置には、それぞれ、マニュアルスイッチ１
６４、アップスイッチ１６５、ダウンスイッチ１６６が
設けられている。

【００６２】尚、自動変速モードとマニュアル変速モー
ドとを選択可能な上述の変速機１５０は、例えば、特開
平１０−１９４０００号公報に開示されている変速機と
同様のものであり、同公報に開示の変速機のＤモード，
Ｍモードが、本形態の変速機１５０の自動変速モード，
マニュアル変速モードに対応する。

【００６３】ＴＣＵ２００には、ＥＣＵ１００と共用す
るスロットル開度センサ８５、水温センサ８３、及び車
速センサ８９からの各信号が入力されると共に、タービ
ン回転数信号、ＡＴＦ油温信号、ブレーキ信号、変速操
作のためのセレクト機構部１５５の操作位置を示す各ス
イッチ１５７〜１６６からの信号等が入力される。

【００６４】ＴＣＵ２００では、セレクト機構部の各操
作位置毎に設けられた各スイッチ１５７〜１６６からの
信号によって変速モードを判断し、Ｐレンジスイッチ１
５７、Ｒレンジスイッチ１５８、Ｎレンジスイッチ１５
９、Ｄレンジスイッチ１６０、３ｒｄスイッチ１６１、
２ｎｄスイッチ１６２、１ｓｔスイッチ１６３のいずれ
かからＯＮ信号によって自動変速モードと判断した場合
には、予めＴＣＵ２００内に記憶されている変速特性
（出力の解放・ロック・逆転を含む）に基づいて、スロ
ットル開度センサ８５によって検出したスロットル開度
と車速センサ８９によって検出した車速とによる運転状
態に応じ、油圧制御部１５４を介して、ロックアップク
ラッチ１５１の締結・スリップ・解放を制御すると共
に、自動変速機１５３を制御する。

【００６５】また、ＴＣＵ２００では、マニュアルスイ
ッチ１６４からのＯＮ信号によってマニュアル変速モー
ドと判断し、アップスイッチ１６５からＯＮ信号が入力
された場合には、自動変速機１５３を現在の変速段から
アップし、一方、ダウンスイッチ１６６からＯＮ信号が
入力された場合には、ＥＣＵ１００から送信された現在
のエンジン回転数と現在の変速段（ギヤ位置）とシフト
ダウンによる次の変速段（次のギヤ位置）とに基づい
て、シフトダウンによるエンジン回転数の上昇がエンジ
ン１の常用回転数域を越えて過回転とならないか否かを
判断し、エンジン１が過回転にならないと判断したと
き、自動変速機１５３を現在の変速段からダウンする。
同時に、ＥＣＵ１００にマニュアル変速モードでのシフ
トダウン発生を通知し、シフトダウン開始時のギヤ位置
及びシフトダウンの段数（シフトダウン数）のデータを
送信する。尚、当然ながら、現在の変速段が最上段のと
きには、アップスイッチ１６５からＯＮ信号に対して変
速段をアップせず、また、現在の変速段が最下段のとき
には、ダウンスイッチ１６６からＯＮ信号に対して変速
段をダウンしない。

【００６６】以上の制御系において、ＥＣＵ１００によ
るターボ過給機作動制御では、エンジン低速域のときに
はプライマリターボ過給機４０のみを過給動作させるシ
ングルターボ状態の制御を行い、エンジン高速域のとき
にはエンジン高速域のときにはプライマリターボ過給機
４０及びセカンダリターボ過給機５０を共に過給動作さ
せるツインターボ状態の制御を行うようにしており、シ
ングルターボ状態からツインターボ状態へ切換える際、
自動変速モードでの運転時及びマニュアル変速モードで
のシフトアップ時と、マニュアル変速モードでのシフト
ダウン時とで異なる条件を用いて切換判定を行う。

【００６７】すなわち、シングルターボ状態で且つ自動
変速モードでの運転時或いはマニュアル変速モードでの
シフトアップ時には、エンジン負荷（本実施の形態で
は、燃料噴射制御において演算される基本燃料噴射パル
ス幅Ｔｐを採用する）と、エンジン回転数Ｎに基づいて
設定した標準大気圧対応のシングル→ツイン切換判定基
本値を大気圧補正して得られるシングル→ツイン切換判
定値とを比較し、運転領域がシングルターボ領域からツ
ンターボ領域に移行したか否かを判定する。

【００６８】そして、エンジン負荷がシングル→ツイン
切換判定値を越えて運転領域がシングルターボ領域から
ツンターボ領域に移行したと判定したとき、シングルタ
ーボ状態からツインターボ状態に切換えるシングル→ツ
イン切換制御に移行させ、排気制御弁５３の小開による
セカンダリターボ過給機５０の予備回転を経て設定時間
経過後に排気制御弁５３を全開にし、その後、吸気制御
弁５５を開弁させてシングルターボ状態からツインター
ボ状態に切換える。

【００６９】一方、シングルターボ状態下で、運転者が
セレクトレバー１５６を操作してマニュアル変速モード
にセレクトし、シフトダウンを行ったことをＴＣＵ２０
０からの通知によって認識すると、シフトダウン開始時
のエンジン回転数とシフトダウンの変速パターンとに基
づいて回転数判定閾値を設定し、この回転数閾値とシフ
トダウン開始後の設定時間内のエンジン回転数との比較
によるシングル→ツインターボ切換判定を、上述のエン
ジン負荷とシングル→ツイン切換判定値との比較による
切換判定に優先して実行し、シフトダウン開始後の設定
時間内のエンジン回転数が回転数判定閾値以上になった
とき、シングル→ツイン切換制御に移行させる。

【００７０】これにより、シングルターボ状態下で、運
転者の操作によって発生する任意のタイミングのマニュ
アル変速モードでのシフトダウンに対し、制御システム
の応答性を向上し、エンジン回転数が急上昇してもプラ
イマリターボ過給機４０の過回転を確実に防止し、信頼
性を向上することができる。

【００７１】ここで、本実施の形態では、マニュアル変
速モードでのシフトダウンに対するシングル→ツイン切
換判定によってシングル→ツイン切換制御に移行した場
合には、直ちに排気制御弁５３を全開させ、その後、吸
気制御弁５５を開弁させてシングルターボ状態からツイ
ンターボ状態に切換える。

【００７２】これにより、シングル→ツイン切換制御に
移行後、排気制御弁５３を全開するまでの設定時間の経
過を待つことなく、直ちにプライマリターボ過給機４０
とセカンダリターボ過給機５０とに排気流を分散し、シ
フトダウンによるエンジン回転数の急上昇に対する応答
性をより向上してプライマリターボ過給機４０の過回転
をより確実に防止することが可能となる。

【００７３】また、シングルターボ状態下でマニュアル
変速モードでのシフトダウンに対するシングル→ツイン
切換判定のための回転数閾値を設定するに際し、シフト
ダウン開始時のエンジン回転数が同じでシフトダウン数
が同じであっても、シフトダウン開始時のギヤ位置によ
って変速後のエンジン回転数が異なり、プライマリター
ボ過給機４０に対する過回転の危険度が、それぞれの場
合で異なることに着目し、シフトダウン開始時のエンジ
ン回転数に対し、シフトダウン開始時のギヤ位置とシフ
トダウン数とによる変速パターン毎に、シングル→ツイ
ン切換判定のための回転数閾値を求めるようにしてい
る。

【００７４】これにより、シングルターボ状態下のマニ
ュアル変速モードでのシフトダウンに対するシングル→
ツイン切換判定条件を細分化し、プライマリターボ過給
機４０の過回転を確実に防止すると共に、シングルター
ボ状態からツインターボ状態への不必要な切換えを回避
して走行性を確保することが可能となる。

【００７５】すなわち、ＥＣＵ１００は、本発明に係る
回転数判定閾値設定手段、シングル→ツイン切換制御移
行手段の機能を実現し、具体的には、図１〜図５のフロ
ーチャートに示すターボ切換制御ルーチンによって各手
段の機能を実現する。

【００７６】以下、ＥＣＵ１００のメインコンピュータ
１０１におけるプライマリターボ過給機４０及びセカン
ダリターボ過給機５０の作動制御に係わる処理につい
て、図１〜図６のフローチャートを用いて説明する。

【００７７】図１〜図５は、プライマリターボ過給機４
０のみを過給動作させるシングルターボモードの制御と
両ターボ過給機４０，５０を過給動作させるツインター
ボモードの制御とを切換えるターボ切換制御ルーチンを
示し、イグニッションスイッチ９６がＯＮされてシステ
ムに電源が投入され、システムがイニシャライズ（各フ
ラグ、各カウント値のクリア等）された後、メインコン
ピュータ１０１において設定時間（例えば、１０ｍｓｅ
ｃ）毎に実行される。尚、ターボ切換制御ルーチンに
は、図６に示す排気制御弁小開制御（詳細は後述）ルー
チンが付加されている。

【００７８】ターボ切換制御ルーチンでは、先ず、ステ
ップＳ１０で、現制御状態がシングルターボモードかツ
インターボモードかを判別するためのツインターボモー
ド判別フラグＦ１（初期値は０；シングルターボモー
ド）を参照する。そして、ツインターボモード判別フラ
グＦ１がクリア（Ｆ１＝０）されているときには、ステ
ップＳ1０からステップＳ１１以降のシングルターボモ
ードの処理へ進み、セット（Ｆ１＝１）されているとき
には、ステップＳ１０からステップＳ７０以降のツイン
ターボモードの処理へ進む。

【００７９】以下の説明では、先ずシングルターボモー
ドについて説明し、次いでシングル→ツイン切換制御、
ツインターボモード、最後にツイン→シングル切換制御
について説明する。

【００８０】イグニッションスイッチ９６をＯＮした直
後、及び現制御状態がＦ１＝１でシングルターボモード
の場合、ステップＳ１０からステップＳ１１へ進むと、
このステップＳ１１でシフトダウン時シングル→ツイン
切換判定フラグＦＳＦＴＤＷＮを参照する。シフトダウ
ン時シングル→ツイン切換判定フラグＦＳＦＴＤＷＮ
は、ＴＣＵ２００からのデータによってマニュアル変速
モードでのシフトダウン有りと判定されたとき１にセッ
トされ、設定時間経過後に０にクリアされるものであ
り、後述するように、マニュアル変速モードでのシフト
ダウン時にエンジン回転数Ｎが後述する回転数判定閾値
ＮＴ２以上であるとき、直ちにシングルターボモードか
らツインターボモードに切換え、プライマリターボ過給
機４０の過回転を防止するために用いられる。

【００８１】そして、ルーチン初回でＦＳＦＴＤＷＮ＝
０のとき、或いは前回ルーチン実行時にマニュアル変速
モードでのシフトダウン無しと判定されてＦＳＦＴＤＷ
Ｎ＝０のとき、或いはＦＳＦＴＤＷＮ＝１にセットされ
てから設定時間が経過してＦＳＦＴＤＷＮ＝０にクリア
されているとき、ステップＳ１１からステップＳ１２へ
進み、ＴＣＵ２００からのデータに基づいてマニュアル
変速モードでのシフトダウンの有無を判別する。

【００８２】そして、ステップＳ１２においてマニュア
ル変速モードでのシフトダウンが無いと判断されると
き、ステップＳ１３へ進んでエンジン回転数Ｎに基づい
てターボ切換判定値テーブルを補間計算付で参照し、標
準大気圧（７６０ｍｍＨｇ）において、エンジン負荷を
表わす基本燃料噴射パルス幅Ｔｐ（＝ＫＸＱ／Ｎ；Ｑは
吸入空気量、Ｋは定数）との比較によってシングルター
ボモードからツインターボモードへの切換えを判断する
ためのシングル→ツイン切換判定基本値Ｔｐ２Ｂを設定
する。

【００８３】図７に示すように、ターボ切換判定値テー
ブルには、標準大気圧下において、エンジン回転数Ｎと
エンジン負荷を表す基本燃料噴射パルス幅Ｔｐとの関係
からシングルターボモードからツインターボモードへ切
換えるに最適なシングル→ツイン切換判定ラインＬ２
と、その逆にツインターボモードからシングルターボモ
ードへ切換えるに最適なツイン→シングル切換判定ライ
ンＬ１とを予めシミュレーション或いは実験等から求
め、シングルターボ領域とツインターボ領域とが設定さ
れている。そして、各ラインＬ２，Ｌ１に対応してそれ
ぞれシングル→ツイン切換判定基本値Ｔｐ２Ｂ、及びツ
イン→シングル切換判定基本値Ｔｐ１Ｂがエンジン回転
数Ｎをパラメータとしたテーブルとして予めＲＯＭ１０
６の一連のアドレスに格納されている。

【００８４】尚、ターボ切換判定値テーブルは、エンジ
ン回転数Ｎをパラメータとする自由格子テーブル（不等
間隔格子テーブル）として与えることで、等間隔格子テ
ーブルに対し同一記憶容量であっても、エンジン回転数
Ｎに対し各切換判定基本値Ｔｐ２Ｂ，Ｔｐ１Ｂが大きく
変化する領域において、シングル→ツイン切換判定基本
値Ｔｐ２Ｂ、及びツイン→シングル切換判定基本値Ｔｐ
１Ｂをより緻密に設定することが可能となる。これによ
り、補間計算によって得られる切換判定基本値Ｔｐ２
Ｂ，Ｔｐ１Ｂをエンジン回転数Ｎに対応して適正に設定
することが可能となり、ターボ切換タイミングを適正化
し、制御性を向上することができる。

【００８５】ここで、シングル→ツイン切換判定ライン
Ｌ２は、切換時のトルク変動を防止するため、図２１の
出力特性のシングルターボ状態時のトルク曲線ＴＱ１と
ツインターボ状態時のトルク曲線ＴＱ２とが一致する点
Ｃに設定する必要があり、このため、図７に示すよう
に、低、中回転数域での高負荷からエンジン回転数Ｎの
上昇に応じて低負荷側に設定される。また、同図に示す
ようにターボ過給機作動個数の切換時の制御ハンチング
を防止するため、ツイン→シングル切換判定ラインＬ１
は、シングル→ツイン切換判定ラインＬ２に対して低回
転数側に比較的広い幅のヒステリスを有して設定され
る。

【００８６】次いで、ステップＳ１４へ進み、標準大気
圧対応のシングル→ツイン切換判定基本値Ｔｐ２Ｂを大
気圧ＡＬＴの低下に伴い減少補正するためのシングル→
ツイン大気圧補正係数ＫＴＷＮＡＬＴを、絶対圧センサ
２２によって検出される大気圧（絶対圧）ＡＬＴに基づ
き、下式に示す大気圧ＡＬＴによる一次関数式により設
定する。 ＫＴＷＮＡＬＴ←ＫＡＬＴ１×ＡＬＴ＋ＫＡＬＴ０ …（１） 但し、ＫＡＬＴ１，ＫＡＬＴ０は定数

【００８７】すなわち、プライマリターボ過給機４０の
みを過給動作させるシングルターボ状態から両ターボ過
給機４０，５０を共に過給動作させるツインターボ状態
に切換える際のパラメータとするエンジン負荷（基本燃
料噴射パルス幅）Ｔｐは、吸入空気量Ｑに依存し、吸入
空気量Ｑは大気圧ＡＬＴの変化による空気密度の相違に
より変化し、大気圧と空気密度との関係は、大気圧ＡＬ
Ｔの低下に伴い空気密度が減少する一次関数式により表
わされる。

【００８８】このため、エンジン負荷（基本燃料噴射パ
ルス幅）Ｔｐとの比較によりシングルターボ状態からツ
インターボ状態への切換を定める標準大気圧対応のシン
グル→ツイン切換判定基本値Ｔｐ２Ｂを大気圧の低下に
伴い減少補正するためのシングル→ツイン大気圧補正係
数ＫＴＷＮＡＬＴを、大気圧ＡＬＴによる一次関数式に
より設定することが可能である。

【００８９】従って、標準大気圧対応のシングル→ツイ
ン切換判定基本値Ｔｐ２Ｂを大気圧補正するためのシン
グル→ツイン大気圧補正係数ＫＴＷＮＡＬＴを、大気圧
ＡＬＴによる簡単な一次関数式によって算出すること
で、大気圧ＡＬＴをパラメータとしてシングル→ツイン
大気圧補正係数ＫＴＷＮＡＬＴを格納するテーブル、及
びテーブルを参照してシングル→ツイン大気圧補正係数
ＫＴＷＮＡＬＴを設定する際の補間計算が全く不要とな
り、これによるメモリの使用容量を削減し、且つ、シン
グル→ツイン大気圧補正係数ＫＴＷＮＡＬＴの設定処理
を簡素化して、シングル→ツイン大気圧補正係数ＫＴＷ
ＮＡＬＴを設定するに際し、ＥＣＵ１００を構成するメ
インコンピュータ１０１のＣＰＵ１０５に対する演算負
担を著しく軽減することが可能となる。

【００９０】また、テーブルによりシングル→ツイン大
気圧補正係数ＫＴＷＮＡＬＴを与える場合は、テーブル
の格子に対応する各大気圧ＡＬＴ毎に応じてシングル→
ツイン大気圧補正係数ＫＴＷＮＡＬＴをセッティングし
なければならないが、これに対し、本実施の形態のよう
に、一次関数式によりシングル→ツイン大気圧補正係数
ＫＴＷＮＡＬＴを設定する場合は、一次関数式において
与える２つの定数ＫＡＬＴ１，ＫＡＬＴ０を決定するだ
けであるから、極めて容易にセッティングを行うことが
可能となる。

【００９１】尚、上記（１）式による大気圧ＡＬＴとシ
ングル→ツイン大気圧補正係数ＫＴＷＮＡＬＴとの関係
を図８に示す。同図から明らかなように、上記（１）式
における定数ＫＡＬＴ１は、シングル→ツイン大気圧補
正係数ＫＴＷＮＡＬＴの傾きを与え、定数ＫＡＬＴ０は
切片を与えるもので、これら各定数ＫＡＬＴ１，ＫＡＬ
Ｔ０は、予めシミュレーション或いは実験等により最適
値を求め、ＲＯＭ１０６に固定データとしてメモリされ
ているものである。

【００９２】具体的には、図８に示すように、本実施の
形態においては、各定数ＫＡＬＴ１，ＫＡＬＴ０は、大
気圧ＡＬＴが標準大気圧（７６０ｍｍＨｇ）のとき、シ
ングル→ツイン大気圧補正係数ＫＴＷＮＡＬＴを補正無
しの状態に対応するＫＴＷＮＡＬＴ＝１．０とし、大気
圧ＡＬＴの低下に伴いシングル→ツイン大気圧補正係数
ＫＴＷＮＡＬＴを減少させ、例えば、ＡＬＴ＝４００ｍ
ｍＨｇのとき、ＫＴＷＮＡＬＴ＝０．７５を与える値に
設定される。

【００９３】そして、後述するステップＳ１９以下の処
理により、標準大気圧対応のシングル→ツイン切換判定
基本値Ｔｐ２Ｂをシングル→ツイン大気圧補正係数ＫＴ
ＷＮＡＬＴにより大気圧補正してシングル→ツイン切換
判定値Ｔｐ２を設定し、このシングル→ツイン切換判定
値Ｔｐ２を、エンジン負荷を表す基本燃料噴射パルス幅
Ｔｐと比較して、基本燃料噴射パルス幅Ｔｐがシングル
→ツイン切換判定値Ｔｐ２を越えたとき、シングルター
ボ状態からツインターボ状態に切換えるシングル→ツイ
ン切換制御に移行する。

【００９４】次いで、ステップＳ１５〜Ｓ１８におい
て、シングル→ツイン大気圧補正係数ＫＴＷＮＡＬＴを
上，下限規制する。すなわち、エンジン負荷（基本燃料
噴射パルス幅）Ｔｐとの比較によりシングルターボ状態
からツインターボ状態に切換えるに際し、プライマリタ
ーボ過給機４０の過回転が問題となるのは、標準大気圧
未満の低大気圧状態のときであり、標準大気圧以上の領
域においては問題とならない。

【００９５】また、標準大気圧以上の領域においては、
上記（１）式による一次関数式によって算出したシング
ル→ツイン大気圧補正係数ＫＴＷＮＡＬＴをそのまま用
いて標準大気圧対応のシングル→ツイン切換判定基本値
Ｔｐ２Ｂを補正してシングル→ツイン切換判定値Ｔｐ２
を設定し、このシングル→ツイン切換判定値Ｔｐ２をエ
ンジン負荷を表す基本燃料噴射パルス幅Ｔｐと比較し
て、シングルターボ状態からツインターボ状態にへの切
換えを定めると、シングルターボ状態からツインターボ
状態への切換えが不必要に遅れてしまう。

【００９６】このため、本実施の形態においては、大気
圧ＡＬＴが標準大気圧（７６０ｍｍＨｇ）のとき、シン
グル→ツイン大気圧補正係数ＫＴＷＮＡＬＴが補正無し
の状態に対応するＫＴＷＮＡＬＴ＝１．０に設定される
ことに鑑み、シングル→ツイン大気圧補正係数ＫＴＷＮ
ＡＬＴに対する上限値を１．０として与え、ステップＳ
１５で、上記（１）式によって算出したシングル→ツイ
ン大気圧補正係数ＫＴＷＮＡＬＴを、上限値に対応する
１．０と比較する。そして、ＫＴＷＮＡＬＴ＞１．０の
とき、ステップＳ１６でシングル→ツイン大気圧補正係
数ＫＴＷＮＡＬＴを１．０として上限規制し（ＫＴＷＮ
ＡＬＴ←１．０）、ステップＳ１９へ進む。

【００９７】また、ステップＳ１５において、ＫＴＷＮ
ＡＬＴ≦１．０のときには、ステップＳ１７へ進み、シ
ングル→ツイン大気圧補正係数ＫＴＷＮＡＬＴを下限値
ＴＷＮＡＬＴＭＩＮと比較する。すなわち、上記（１）
式の一次関数式によって算出されるシングル→ツイン大
気圧補正係数ＫＴＷＮＡＬＴは、大気圧ＡＬＴの低下に
伴い減少設定されるため、所定大気圧以下の低大気圧状
態で、（１）式による一次関数式によって算出したシン
グル→ツイン大気圧補正係数ＫＴＷＮＡＬＴをそのまま
用い、標準大気圧対応のシングル→ツイン切換判定基本
値Ｔｐ２Ｂを補正してシングル→ツイン切換判定値Ｔｐ
２を設定すると、過補正となって、このシングル→ツイ
ン切換判定値Ｔｐ２をエンジン負荷を表す基本燃料噴射
パルス幅Ｔｐと比較して、シングルターボ状態からツイ
ンターボ状態にへの切換えを定めると、シングルターボ
状態からツインターボ状態への切換えが不必要に早めら
れてしまう。

【００９８】従って、ステップＳ１７で、シングル→ツ
イン大気圧補正係数ＫＴＷＮＡＬＴを下限値ＴＷＮＡＬ
ＴＭＩＮと比較し、ＫＴＷＮＡＬＴ＜ＫＴＷＮＡＬＴＭ
ＩＮのときには、ステップＳ１８へ進み、シングル→ツ
イン大気圧補正係数ＫＴＷＮＡＬＴを下限値ＴＷＮＡＬ
ＴＭＩＮによって下限規制し（ＫＴＷＮＡＬＴ←ＫＴＷ
ＮＡＬＴＭＩＮ）、ステップＳ１９へ進む。尚、本実施
の形態において、下限値ＴＷＮＡＬＴＭＩＮは、図８に
示すように、例えば、大気圧ＡＬＴが、ＡＬＴ＝４００
ｍｍＨｇに対応する０．７５に設定される。

【００９９】また、ステップＳ１７において、ＫＴＷＮ
ＡＬＴ≧ＫＴＷＮＡＬＴＭＩＮのときには、シングル→
ツイン大気圧補正係数ＫＴＷＮＡＬＴが上限値１．０と
下限値ＴＷＮＡＬＴＭＩＮとの間に収まっているため
（ＫＴＷＮＡＬＴＭＩＮ≦ＫＴＷＮＡＬＴ≦１．０）、
そのままステップＳ１９へ進む。

【０１００】そして、ステップＳ１９で、標準大気圧対
応のシングル→ツイン切換判定基本値Ｔｐ２Ｂをシング
ル→ツイン大気圧補正係数ＫＴＷＮＡＬＴにより補正し
て、エンジン負荷を表す基本燃料噴射パルス幅Ｔｐとの
比較によりシングルターボ状態からツインターボ状態へ
の切換えを定めるシングル→ツイン切換判定値Ｔｐ２を
設定すると、ステップＳ２０でシングル→ツイン切換判
定値Ｔｐ２と現在の基本燃料噴射パルス幅Ｔｐ（エンジ
ン負荷）とを比較し、Ｔｐ＜Ｔｐ２の場合、ステップＳ
２８以降へ進んでシングルターボモード制御を行い、Ｔ
ｐ≧Ｔｐ２の場合には、ステップＳ４０へ分岐してシン
グルターボ状態からツインターボ状態に切換える為のシ
ングル→ツイン切換制御に移行する。

【０１０１】シングル→ツイン切換判定値Ｔｐ２は、シ
ングル→ツイン大気圧補正係数ＫＴＷＮＡＬＴにより大
気圧ＡＬＴが低いほど小さい値に補正される。このた
め、大気圧ＡＬＴが低くなるに従い、シングル→ツイン
切換判定値Ｔｐ２による、プライマリターボ過給機４０
のみ過給作動のシングルターボ状態から両ターボ過給機
４０，５０過給作動のツインターボ状態への切換えを判
断するためのシングル→ツイン切換判定ラインＬ２が、
図１６に示す実線の標準大気圧の場合に対して、一点鎖
線のように低負荷、低回転側に補正される。

【０１０２】これにより、エンジン運転領域がシングル
→ツイン切換判定ラインＬ２を境にシングルターボ領域
側からツインターボ領域側に移行するタイミングが早め
られ、シングルターボモードからシングル→ツイン切換
制御への移行が早められてシングルターボ状態からツイ
ンターボ状態への切換えが早められる。

【０１０３】すなわち、過給圧制御を絶対圧により行う
場合は、大気圧ＡＬＴの低い高地走行等、大気圧ＡＬＴ
が低いほど目標過給圧と大気圧との差圧が大きくなり、
所定の目標過給圧を得ようとすればターボ過給機の回転
数が相対的に高くなる。この結果、エンジン運転状態を
表すエンジン回転数Ｎと負荷Ｔｐとの増大に伴うプライ
マリターボ過給機４０の回転数上昇率も高くなる。そし
て、プライマリターボ過給機４０のみ過給作動のシング
ルターボ状態では、排気ガスの殆どがプライマリターボ
過給機４０に導入されるため、大気圧ＡＬＴが低いほど
プライマリターボ過給機４０が過回転状態となるエンジ
ン運転領域が低負荷、低回転側に拡大される。前述のよ
うにプライマリターボ過給機４０を低速型の小容量とし
た場合には顕著となる。

【０１０４】そこで、大気圧ＡＬＴが低いほどエンジン
運転状態に基づくシングルターボモードからシングル→
ツイン切換制御に移行するタイミングを早め、後述する
排気制御弁５３の全開制御時期を早めることで、排気制
御弁５３の全開によりプライマリターボ過給機４０に導
入される排気流をセカンダリターボ過給機５０に分散さ
せて、プライマリターボ過給機４０の過回転を防止する
のである。

【０１０５】これにより、プライマリターボ過給機４０
は、排気圧および排気流量の上昇により過回転状態とな
り臨界回転数に達することによるサージングの発生が大
気圧ＡＬＴの変化に拘わらず防止され、損傷が防止され
る。また、同じエンジン運転状態であっても気圧変動に
よりシングルターボ状態下においてプライマリターボ過
給機４０の回転数上昇率が変化しセカンダリターボ過給
機５０作動開始による運転フィーリングが変化するが、
大気圧ＡＬＴが低いほどツインターボ状態への切換えを
早めることで、大気圧変化（例えば、高地走行と低地走
行）に拘わらずセカンダリターボ過給機５０作動開始に
伴う運転フィーリングを略同じにすることができる。

【０１０６】一方、シングルターボ状態下で運転者がセ
レクトレバー１５６を操作し、マニュアル変速モードに
セレクトしてシフトダウンした場合には、前述のステッ
プＳ１２からステップＳ２１以降へ進み、エンジン回転
数Ｎに基づくシングル→ツイン切換判定値Ｔｐ２とエン
ジン負荷（基本燃料噴射パルス幅）Ｔｐとの比較による
シングル→ツイン切換判定に優先して、エンジン回転数
Ｎと以下に述べる回転数判定閾値ＮＴ２との比較による
シングル→ツイン切換判定を行う。

【０１０７】すなわち、運転者がマニュアル変速モード
をセレクトしてシフトダウンした場合、エンジン１が過
回転とならない限り運転者の操作入力に応答して変速段
が下げられてギヤ比が大きくなるため、変速機の一次側
回転数の上昇（エンジン回転数の上昇）により、プライ
マリターボ過給機４０が過回転に達する臨界回転数以上
となって後述するプライマリターボ過回転判定ラインＬ
４（図７，図１５参照）を越える可能性が高くなる。

【０１０８】特に、加速のためにマニュアル変速モード
をセレクトしてシフトダウンを行った場合には、シフト
ダウンによるエンジン回転数の上昇に加え、アクセルペ
ダルの踏み込みによるエンジン負荷を表す基本燃料噴射
パルス幅Ｔｐが急激に増大するため、排気圧及び排気流
量が増大してプライマリターボ過給機４０が過回転領域
に入って過回転となる虞がある。また、エンジンブレー
キを使用するためマニュアル変速モードにセレクトして
シフトダウンを行った場合であっても、エンジンブレー
キのためのスロットル閉方向動作にも拘わらず排気エネ
ルギーが所定の遅れをもって低下するため、排気圧及び
排気流量が低下する前にシフトダウンに伴うエンジン回
転数の上昇によってプライマリターボ過給機４０に導入
される排気エネルギーが一時的に増大し、同様に、プラ
イマリターボ過給機４０が過回転領域に入る虞がある。

【０１０９】従って、このようなマニュアル変速モード
でのシフトダウンに対し、前述のエンジン負荷（基本燃
料噴射パルス幅）Ｔｐとシングル→ツイン切換判定値Ｔ
ｐ２との比較によるシングル→ツイン切換判定では、シ
ングル→ツイン切換判定値Ｔｐ２を設定するまでに、先
ず、エンジン回転数Ｎをパラメータとしてテーブルを参
照して補間計算を行った上でシングル→ツイン切換判定
基本値Ｔｐ２Ｂを設定し、さらに、絶対圧センサ２２に
よって検出した大気圧ＡＬＴに基づいて前述の（１）式
によるシングル→ツイン大気圧補正係数ＫＴＷＮＡＬＴ
を演算してシングル→ツイン切換判定基本値Ｔｐ２Ｂを
大気圧補正する処理を行わなければならず、処理時間が
掛かってシフトダウンによるプライマリターボ過給機４
０の過回転を防止するには確実性に欠ける。

【０１１０】一方、自動変速モードでは、運転状態に応
じて適切なギヤ位置への変更が制御されるため、急激な
ダウンシフトは発生せず、前述のシングル→ツイン切換
判定値Ｔｐ２とエンジン負荷（基本燃料噴射パルス幅）
Ｔｐとの比較によるシングル→ツイン切換判定、及び、
後述するシングル→ツイン切換制御移行後のディレー時
間Ｔ１経過以前のエンジン回転数Ｎ及びエンジン負荷Ｔ
ｐの急増に対するプライマリターボ過給機４０の過回転
防止処理が有効に機能し、プライマリターボ過給機４０
が過回転となることはない。

【０１１１】このため、シングルターボ状態下でマニュ
アル変速モードがセレクトされてシフトダウンが発生し
た場合には、ステップＳ１２からステップＳ２１へ進
み、シフトダウン時のエンジン回転数Ｎとの比較により
シングルターボモードからツインターボモードへの切換
えを判断するための回転数判定閾値ＮＴ２を、シフトダ
ウン開始時のエンジン回転数Ｎと、ＴＣＵ２００から受
信したシフトダウンの変速パターンとに基づいてマップ
参照により設定する。

【０１１２】回転数判定閾値ＮＴ２は、マニュアル変速
モードのシフトダウンに対し、シフトダウン後のエンジ
ン回転数の急上昇にも拘わらずプライマリターボ過給機
４０を過回転領域外に維持することが可能なシフトダウ
ン時のエンジン回転数を規定するものであり、特にプラ
イマリターボ過給機４０の過回転の危険度が高いマニュ
アル変速モードのシフトダウンでの加速を想定してシフ
トダウンによる変速機の一次側回転数の上昇分（エンジ
ン回転数の上昇分）及び排気圧および排気流量の増大分
を考慮し、予めシミュレーション或いは実験等によって
求めてマップに格納するものである。

【０１１３】この場合、マニュアル変速モードにおける
シフトダウン開始時のエンジン回転数Ｎが同じでシフト
ダウン数ＤＷＮが同じであっても、シフトダウン開始時
のギヤ位置ＧＥＡＲによって変速後のエンジン回転数が
異なるため、プライマリターボ過給機４０に対する過回
転の危険度は、それぞれの場合で異なる。例えば、或る
エンジン回転数で４速→３速へシフトダウンした場合
と、同じエンジン回転数で３速→２速へシフトダウンし
た場合とでは、４速→３速へのシフトダウンの方が変速
後のエンジン回転数の上昇分が小さく、プライマリター
ボ過給機４０に対する過回転の危険度も小さい。

【０１１４】従って、シフトダウン開始時のエンジン回
転数Ｎに対し、シフトダウン数ＤＷＮのみによるエンジ
ン回転数上昇分の大小に応じて回転数判定閾値ＮＴ２を
設定するような条件でのシングル→ツイン切換判定、す
なわち、シフトダウン数ＤＷＮが多くなる程、回転数判
定閾値ＮＴ２が小さくなるように設定してシングル→ツ
イン切換判定を行うと、シングルターボモードからシン
グル→ツイン切換制御への移行タイミングを早めること
ができるが、反面、マニュアル変速モードでシフトダウ
ンして加速しようとしても、ツインターボモードに切換
わってしまい、迅速に過給圧が上昇しないために期待す
る加速性が得られず、走行性が悪化するといった問題が
生じる。

【０１１５】このため、本形態では、回転数判定閾値Ｎ
Ｔ２は、シフトダウン開始時のエンジン回転数Ｎに対
し、シフトダウン開始時のギヤ位置ＧＥＡＲとシフトダ
ウン数ＤＷＮとによる変速パターン毎に、プライマリタ
ーボ過給機４０が過回転となることを確実に防止可能な
値を予めシミュレーション或いは実験等から求めてマッ
プに格納するようにしており、これにより、マニュアル
変速モードでのシフトダウンに対するシングル→ツイン
切換判定条件を細分化し、プライマリターボ過給機４０
の過回転を確実に防止すると共に、シングルターボ状態
からツインターボ状態への不必要な切換えを回避して走
行性を確保することができる。

【０１１６】図９は、回転数判定閾値ＮＴ２のマップ特
性を示し、シフトダウン開始時のエンジン回転数Ｎと回
転数判定閾値ＮＴ２との関係においては、シフトダウン
開始時のエンジン回転数Ｎが高い程、回転数判定閾値Ｎ
Ｔ２が大きくなる特性となっている。また、シフトダウ
ン開始時のギヤ位置ＧＥＡＲとの関係から見ると、実線
で示すシフトダウン数ＤＷＮ＝１の場合では、４速→３
速のシフトダウン、３速→２速のシフトダウン、２速→
１速のシフトダウンといったように、シフトダウン開始
時のギヤ位置が小さくなる程、シフトダウンによるエン
ジン回転数の上昇分が大きくプライマリターボ過給機４
０の過回転に対する危険度も大きくなるため、シフトダ
ウン開始時のギヤ位置ＧＥＡＲが小さくなる程、シフト
ダウン開始時のエンジン回転数Ｎに対する回転数判定閾
値ＮＴ２の傾きを大きくし、シングルターボ領域からツ
インターボ領域に切換えるエンジン回転数が相対的に低
くなるようにしている。

【０１１７】さらに、シフトダウン数ＤＷＮの関係から
見ると、図９に破線で示すシフトダウン数ＤＷＮ＝２の
場合、４速→２速のシフトダウンと３速→１速のシフト
ダウンとでは、それぞれシフトダウン開始時のギヤ位置
ＧＥＡＲが同じでシフトダウン数ＤＷＮ＝１の場合より
もシフトダウンによるエンジン回転数の上昇分が大き
く、プライマリターボ過給機４０の過回転に対する危険
度が大きくなるため、シフトダウン開始時のエンジン回
転数Ｎに対する回転数判定閾値ＮＴ２の傾きを、シフト
ダウン数ＤＷＮ＝１の同じギヤ位置での傾きよりも大き
くし、シングルターボ領域からツインターボ領域に切換
えるエンジン回転数が相対的に低くなるようにしてい
る。尚、マニュアル変速モードにおいては、４速→１速
へのシフトダウンは禁止されている。

【０１１８】そして、ステップＳ２１で回転数判定閾値
ＮＴ２を設定した後、ステップＳ２２へ進んでシフトダ
ウン時シングル→ツイン切換判定フラグＦＳＦＴＤＷＮ
をセットし、ステップＳ２７で現在のエンジン回転数Ｎ
と回転数判定閾値ＮＴ２とを比較する。その結果、Ｎ＜
ＮＴ２であり、シフトダウンによってプライマリターボ
過給機４０の過回転を生じる虞がないと判断されるとき
には、ステップＳ２８へ進んでシングルターボモード制
御を維持し、Ｎ≧ＮＴ２であり、シフトダウンによって
プライマリターボ過給機４０が過回転となる虞があると
判断されるときには、ステップＳ４０へジャンプしてシ
ングル→ツイン切換制御に移行し、後述するように、直
ちに排気制御弁５３を全開してセカンダリターボ過給機
５０側にも排気を流し、プライマリターボ過給機４０の
過回転を防止する。

【０１１９】このシングルターボ状態下でのマニュアル
変速モードのシフトダウンに対するプライマリターボ過
給機４０の過回転防止のためのシングル→ツイン切換判
定は、エンジン回転数Ｎが回転数判定閾値ＮＴ２よりも
低く（Ｎ＜ＮＴ２）シングルターボモードを維持する場
合、シフトダウン開始後、設定時間内で繰り返し行われ
る。そして、シングルターボモードでＮ＜ＮＴ２のまま
設定時間が経過して定常状態になったと判断されるとき
には、前述したシングル→ツイン切換判定値Ｔｐ２とエ
ンジン負荷（基本燃料噴射パルス幅）Ｔｐとの比較によ
るエンジン運転状態に応じたシングル→ツイン切換判定
を行う。

【０１２０】すなわち、マニュアル変速モードにセレク
トされてシフトダウンされたとき、実際にギヤ比が切換
えられるまでには、変速機の油圧系統の遅れや変速用ア
クチュエータ類の作動遅れ等によって若干のタイムラグ
が生じ、また、シフトダウン時のエンジン回転数変動の
影響もある。このため、シフトダウンの操作がなされた
後、実際にギヤ比が切換わったとみなされる設定時間が
経過するまでの間、シングルターボモード下でのエンジ
ン回転数Ｎと回転数判定閾値ＮＴ２との比較によるシン
グル→ツイン切換判定を行い、シフトダウン時のエンジ
ン回転数を確実に把握して誤判定を防止し、信頼性を向
上するようにしている。

【０１２１】このため、マニュアル変速モードでシフト
ダウンが有り、エンジン回転数Ｎと回転数判定閾値ＮＴ
２との比較結果、Ｎ＜ＮＴ２であり、次回ルーチン実行
時にシングルターボモード（Ｆ１＝０）でＦＳＦＴＤＷ
Ｎ＝１である場合には、ステップＳ１０からステップＳ
１１を経てステップＳ２３へ進み、マニュアル変速モー
ドのシフトダウン後の経過時間を計時するためのシフト
後時間カウント値ＣＳＦＴＤＷＮと設定時間を定める設
定値ＳＦＴＤＷＮ（例えば、２ｓｅｃ相当値）とを比較
する。

【０１２２】そして、ＣＳＦＴＤＷＮ＜ＳＦＴＤＷＮで
あり、マニュアル変速モードでのシフトダウン開始後、
設定時間が経過していないときには、ステップＳ２３か
らステップＳ２４へ進んでシフト後時間カウント値ＣＳ
ＦＴＤＷＮをカウントアップすると、前述のステップＳ
２７へ進んでエンジン回転数Ｎと回転数判定閾値ＮＴ２
とを比較し、再度、エンジン回転数Ｎが回転数判定閾値
ＮＴ２以上になっていないかを確認する。そして、Ｎ＜
ＮＴ２のとき、ステップＳ２８へ進んでシングルターボ
モード制御を維持し、Ｎ≧ＮＴ２のときには、ステップ
Ｓ５０へジャンプしてシングル→ツイン切換制御に移行
し、直ちに排気制御弁５３を全開してセカンダリターボ
過給機５０側にも排気を流す。

【０１２３】また、マニュアル変速モードでのシフトダ
ウン開始後、エンジン回転数Ｎが回転数判定閾値ＮＴ２
以上にならないまま（Ｎ＜ＮＴ２）、設定時間が経過し
た場合には（ＣＳＦＴＤＷＮ≧ＳＦＴＤＷＮ）、ステッ
プＳ２３からステップＳ２５へ進んでシフト後時間カウ
ント値ＣＳＦＴＤＷＮをクリアし、更にステップＳ２６
でシフトダウン時シングル→ツイン切換判定フラグＦＳ
ＦＴＤＷＮをクリアしてステップＳ２７へ進む。そし
て、ステップＳ２７で、同様にエンジン回転数Ｎが回転
数判定閾値ＮＴ２を越えていないかを確認し、Ｎ＜ＮＴ
２であればステップＳ２８以降へ進んでシングルターボ
モード制御を維持し、Ｎ≧ＮＴ２のときにはステップＳ
５０へジャンプしてシングル→ツイン切換制御へ移行
し、直ちに排気制御弁５３を全開する。

【０１２４】次に、ステップＳ２０においてＴｐ＜Ｔｐ
２、或いはステップＳ２７においてＮ＜ＮＴ２であり、
当該ステップからステップＳ２８へ進んだ場合のシング
ルターボモード制御について説明する。

【０１２５】シングルターボモード制御では、先ずステ
ップＳ２８で過給圧制御モード判別フラグＦ２を参照す
る。この過給圧制御モード判別フラグＦ２は、現運転領
域が排気制御弁５３の小開により過給圧制御を行うと共
にセカンダリターボ過給機５０を予備回転させる排気制
御弁小開制御モード領域内のときセットされ、領域外の
ときクリアされる。

【０１２６】従って、イグニッションスイッチ９６をＯ
Ｎした直後はイニシャルセットにより、また前回ルーチ
ン実行時に運転領域が排気制御弁小開制御モード領域外
のときは、Ｆ２＝０であるため、ステップＳ２９へ進
み、ステップＳ２９ないしステップＳ３１の条件判断に
より現在の運転領域が排気制御弁小開制御モード領域内
に移行したかを判断する。

【０１２７】この排気制御弁小開制御モード領域への移
行判定は、図１０に示すようにエンジン回転数Ｎと吸気
管圧力（過給圧）Ｐとの関係で、シングル→ツイン切換
判定ラインＬ２よりも低回転低負荷側、すなわちシング
ルターボモード下において、設定値Ｎ２（例えば、２６
５０ｒｐｍ）、Ｐ２（例えば、１１２０ｍｍＨｇ）で囲
まれた領域で、且つスロットル開度ＴＨが設定値ＴＨ２
（例えば、３０ｄｅｇ）以上のとき、領域内に移行した
と判定する。

【０１２８】すなわち、ステップＳ２９でエンジン回転
数Ｎと設定値Ｎ２とを比較し、ステップＳ３０で吸気管
圧力Ｐと設定値Ｐ２とを比較し、ステップＳ３１でスロ
ットル開度ＴＨと設定値ＴＨ２とを比較する。そして、
Ｎ＜Ｎ２、或いはＰ＜Ｐ２、或いはＴＨ＜ＴＨ２の場
合、ステップＳ３２へ進み、現運転領域が排気制御弁小
開制御モード領域外にあると判断して過給圧制御モード
判別フラグＦ２をクリアし、また、Ｎ≧Ｎ２且つＰ≧Ｐ
２且つＴＨ≧ＴＨ２の場合にはステップＳ３６へ進み、
現運転領域が排気制御弁小開制御モード領域に移行した
と判断して過給圧制御モード判別フラグＦ２をセットす
る。

【０１２９】そして、ステップＳ３２或いはステップＳ
３６からステップＳ３７へ進んで過給圧リリーフ弁用切
換ソレノイド弁ＳＯＬ．１をＯＦＦし、ステップＳ３８
で吸気制御弁用切換ソレノイド弁ＳＯＬ．２をＯＦＦす
る。次いで、ステップＳ３９へ進むと、過給圧制御モー
ド判別フラグＦ２を参照し、Ｆ２＝０の場合、ステップ
Ｓ４０へ進み、第１の排気制御弁用切換ソレノイド弁Ｓ
ＯＬ．３をＯＦＦし、ステップＳ４２で第２の排気制御
弁用切換ソレノイド弁ＳＯＬ．４をＯＦＦする。

【０１３０】その後、ステップＳ４３〜Ｓ４５でツイン
ターボモード判別フラグＦ１、後述する差圧検索フラグ
Ｆ３、制御弁切換時間カウント値Ｃ１をそれぞれクリア
した後、ルーチンを抜ける。

【０１３１】従って、シングルターボモード下で、且つ
排気制御弁小開制御モード領域外の低回転、低負荷の運
転領域では、各切換ソレノイド弁ＳＯＬ．１〜４がいず
れもＯＦＦする。そこで、過給圧リリーフ弁５７は、過
給圧リリーフ弁用切換ソレノイド弁ＳＯＬ．１のＯＦＦ
によりサージタンク６０からの負圧が圧力室に導入され
ることでスプリングの付勢力に抗して開弁し、吸気制御
弁５５は、吸気制御弁用切換ソレノイド弁ＳＯＬ．２の
ＯＦＦによりアクチュエータ５６の圧力室に負圧が導入
されることで、スプリングの付勢力に抗して逆に閉弁す
る。また、排気制御弁５３は、両排気制御弁用切換ソレ
ノイド弁ＳＯＬ．３，４のＯＦＦによりアクチュエータ
５４の両室５４ａ，５４ｂに大気圧が導入されることで
スプリングの付勢力により閉弁する。

【０１３２】そして、排気制御弁５３の閉弁によりセカ
ンダリターボ過給機５０への排気の導入が遮断され、セ
カンダリターボ過給機５０が不作動となり、プライマリ
ターボ過給機４０のみ作動のシングルターボ状態とな
る。また、吸気制御弁５５の閉弁により、プライマリタ
ーボ過給機４０からの過給圧の吸気制御弁５５を介して
のセカンダリターボ過給機５０側へのリークが防止さ
れ、過給圧の低下が防止される。

【０１３３】尚、シングルターボモード下で且つ排気制
御弁小開制御モード領域外の場合、或いは後述するツイ
ンターボモード下の場合には、過給圧フィードバック制
御は、ここでは詳述しないがプライマリウエストゲート
弁４１のみを用いて行われる。そして、この過給圧制御
は、絶対圧を用い、エンジン運転状態に基づき目標過給
圧を設定して絶対圧センサ８１により検出される吸気管
圧力、すなわち実過給圧Ｐとを比較し、その比較結果に
応じて例えばＰＩ制御によりプライマリウェストゲート
制御デューティソレノイド弁Ｄ．ＳＯＬ．１に対するＯ
Ｎデューティ（デューティ比）を演算し、このＯＮデュ
ーティのデューティ信号をプライマリウェストゲート制
御デューティソレノイド弁Ｄ．ＳＯＬ．１に出力してプ
ライマリウエストゲート弁４１を制御することにより行
う。

【０１３４】一方、ステップＳ３６で、現運転領域が排
気制御弁小開制御モード領域内と判断されて過給圧制御
モード判別フラグＦ２がセットされた場合には、ステッ
プＳ３７〜Ｓ３９を経てステップＳ４１へ進み、第１の
排気制御弁用切換ソレノイド弁ＳＯＬ．３をＯＮした
後、前述のステップＳ４２〜Ｓ４５を経てルーチンを抜
ける。そこで第１の排気制御弁用切換ソレノイド弁ＳＯ
Ｌ．３のみがＯＮされ、アクチュエータ５４の正圧室５
４ａに正圧が導入されて排気制御弁５３が開かれる。

【０１３５】尚、この排気制御弁小開制御モード下で
は、図６に示す排気制御弁小開制御ルーチンが設定時間
（例えば、４８０ｍｓｅｃ）毎に実行されることで、排
気制御弁５３を用いて過給圧フィードバック制御が行わ
れ、これに伴い排気制御弁５３が小開される。

【０１３６】すなわち、図６において、ステップＳ１０
０で過給圧制御モード判別フラグＦ２を参照し、Ｆ２＝
０のときにはルーチンを抜け、Ｆ２＝１で排気制御弁小
開制御モードの場合、ステップＳ１０１へ進み、過給圧
リリーフ弁用切換ソレノイド弁ＳＯＬ．１に対する通電
状態を判断し、ＳＯＬ．１＝ＯＮの場合にはルーチンを
抜け、ＳＯＬ．１＝ＯＦＦのとき、ステップＳ１０２へ
進み、絶対圧による目標過給圧と絶対圧センサ８１によ
り検出される実過給圧Ｐとを比較し、その比較結果に応
じて、例えばＰＩ制御により排気制御弁小開制御デュー
ティソレノイド弁Ｄ．ＳＯＬ．２に対するＯＮデューテ
ィ（デューティ比）を演算し、このＯＮデューティのデ
ューティ信号を排気制御弁小開制御デューティソレノイ
ド弁Ｄ．ＳＯＬ．２に出力し、過給圧フィードバック制
御を実行する。

【０１３７】このため、排気制御弁小開制御デューティ
ソレノイド弁Ｄ．ＳＯＬ．２によりアクチュエータ５４
の正圧室５４ａに作用する正圧が調圧され、図１９に示
すように、排気制御弁５３が小開して排気制御弁５３の
みを用いて過給圧フィードバック制御が行われる。そし
て、排気制御弁５３の小開により排気の一部がセカンダ
リターボ過給機５０のタービン５０ａに供給され、セカ
ンダリターボ過給機５０が予備回転され、ツインターボ
モードへの移行に備えられる。

【０１３８】この状態下では、吸気制御弁５５が閉弁さ
れているため、セカンダリターボ過給機５０のコンプレ
ッサ５０ｂ下流と吸気制御弁５５との間に過給圧（セカ
ンダリターボ過給機５０によるコンプレッサ圧）が封じ
込められるが、このとき過給圧リリーフ弁５７の開弁に
より、この過給圧をリークさせ、予備回転の円滑化を図
っている。

【０１３９】また、シングルターボモード下でエンジン
運転領域が排気制御弁小開制御モード領域内にあり、過
給圧制御モード判別フラグＦ２がセット（Ｆ２＝１）さ
れている場合には、ステップＳ２８からステップＳ３３
へ進み、ステップＳ３３ないしステップＳ３５の条件判
断により現在の運転領域が排気制御弁小開制御モード領
域外に移行したかの判断がなされる。

【０１４０】この領域外への移行判定は、過給圧制御モ
ード切換時の制御ハンチングを防止するため、図１０に
示すように、前記設定値Ｎ２，Ｐ２，ＴＨ２よりも低い
値の設定値Ｎ１（例えば、２６００ｒｐｍ）、Ｐ１（例
えば、１０７０ｍｍＨｇ）、ＴＨ１（例えば、２５ｄｅ
ｇ）により行う。

【０１４１】そして、ステップＳ３３でエンジン回転数
Ｎと設定値Ｎ１とを比較し、ステップＳ３４で吸気管圧
力（過給圧）Ｐと設定値Ｐ１とを比較し、ステップＳ３
５でスロットル開度ＴＨと設定値ＴＨ１とを比較し、Ｎ
＜Ｎ１、或いはＰ＜Ｐ１、或いはＴＨ＜ＴＨ１の場合、
現運転領域が排気制御弁小開制御モード領域外に移行し
たと判断して前述のステップＳ３２へ戻り、過給圧制御
モード判別フラグＦ２をクリアする。これにより、排気
制御弁小開制御が解除される。また、Ｎ≧Ｎ１且つＰ≧
Ｐ１且つＴＨ≧ＴＨ１の場合には、現運転領域が領域内
のままであると判断してステップＳ３６へ進み、過給圧
制御モード判別フラグＦ２をＦ２＝１の状態に保持し、
排気制御弁小開制御を継続する。

【０１４２】以上のように、シングルターボモード下で
は、エンジン１からの排気の殆どがプライマリターボ過
給機４０に導入されて、タービン４０ａによりコンプレ
ッサ４０ｂを回転駆動する。そこでコンプレッサ４０ｂ
により空気を吸入圧縮し、この圧縮空気がインタークー
ラ２０で冷却され、スロットル弁２１の開度で流量調整
されチャンバ２２、吸気マニホールド２３を介して各気
筒に高い充填効率で供給されて過給作用する。そして、
このシングルターボモードによるプライマリターボ過給
機４０のみ作動のシングルターボ状態では、図２１の出
力特性に示すように、低、中回転数域で高い軸トルクの
シングルターボ時のトルク曲線ＴＱ１が得られる。

【０１４３】次に、シングル→ツイン切換制御について
説明する。前述のステップＳ２０でＴｐ≧Ｔｐ２すなわ
ち現在の運転領域がシングル→ツイン切換判定ラインＬ
２を境としてシングルターボ領域からツインターボ領域
（図１６参照）に移行したと判断された場合、或いは、
前述のステップＳ２７でＮ≧ＮＴ２すなわち変速機がマ
ニュアル変速モードにセレクトされてシフトダウンさ
れ、エンジン回転数Ｎが回転数判定閾値ＮＴ２以上であ
ると判断された場合には、当該ステップからステップＳ
５０へ分岐し、プライマリターボ過給機４０のみ作動の
シングルターボ状態から両ターボ過給機４０，５０作動
のツインターボ状態へ切換えるためのシングル→ツイン
切換制御を実行する。

【０１４４】すると、先ずステップＳ５０で、過給圧リ
リーフ弁用切換ソレノイド弁ＳＯＬ．１に対する通電状
態を判断し、ステップＳ５２で第１の排気制御弁用切換
ソレノイド弁ＳＯＬ．３に対する通電状態を判断し、両
切換ソレノイド弁ＳＯＬ．１，３が共にＯＮの場合は、
そのままステップＳ５４へ進む。また、各切換ソレノイ
ド弁ＳＯＬ．１，３がＯＦＦの場合、ステップＳ５１，
Ｓ５３でそれぞれＯＮにした後、ステップＳ５４へ進
む。

【０１４５】そこで過給圧リリーフ弁５７は、過給圧リ
リーフ弁用切換ソレノイド弁ＳＯＬ．１のＯＮにより正
圧通路６４ａからの正圧が圧力室に導入されることで、
この正圧及びスプリングの付勢力により直ちに閉弁す
る。また、排気制御弁５３は、第１の排気制御弁用切換
ソレノイド弁ＳＯＬ．３のＯＮによりアクチュエータ５
４の正圧室５４ａに正圧が導入されることで小開する。

【０１４６】尚、シングルターボモード下の排気制御弁
小開制御モードからシングル→ツイン切換制御に移行し
た場合には、過給圧リリーフ弁用切換ソレノイド弁ＳＯ
Ｌ．１のＯＮにより、図６の排気制御弁小開制御ルーチ
ンにおいて、過給圧フィードバック制御を行うことなく
ステップＳ１００を介してルーチンを抜けることで、排
気制御弁５３による過給圧フィードバック制御が中止さ
れ、排気制御弁小開制御デューティソレノイド弁Ｄ．Ｓ
ＯＬ．２が全閉され、正圧通路６４ｂを介しての正圧が
排気制御弁小開制御デューティソレノイド弁Ｄ．ＳＯ
Ｌ．２によりリークされることなく直接アクチュエータ
５４の正圧室５４ａに導入されるので、排気制御弁５３
の開度が増大される。

【０１４７】そして、過給圧リリーフ弁５７の閉弁によ
りリリーフ通路５８が遮断され、且つ排気制御弁５３の
開弁、及びその開度増大によりセカンダリターボ過給機
５０の回転数が上昇されると共に、セカンダリターボ過
給機５０のコンプレッサ５０ｂ下流と吸気制御弁５５と
の間の過給圧が次第に上昇され、ツインターボモードへ
の移行に備えられる。

【０１４８】ステップＳ５４では、差圧検索フラグＦ３
を参照し、Ｆ３＝０の場合、ステップＳ５５へ進み、Ｆ
３＝１の場合、ステップＳ５９へジャンプする。シング
ル→ツイン切換制御に移行後、初回のルーチン実行時に
はＦ３＝０であるためステップＳ５５へ進み、まず、車
速ＶＳＰに基づき排気制御弁開ディレー時間設定テーブ
ルを補間計算付で参照して、シングル→ツイン切換制御
移行後の排気制御弁５３の全開制御（第２の排気制御弁
用切換ソレノイド弁ＳＯＬ．４をＯＦＦからＯＮにす
る）時期を定める排気制御弁開ディレー時間Ｔ１を設定
する。

【０１４９】更に、ステップＳ５６で車速ＶＳＰに基づ
き吸気制御弁開ディレー時間設定テーブルを補間計算付
で参照して、排気制御弁５３の全開制御後に吸気制御弁
５５の開弁制御（吸気制御弁用切換ソレノイド弁ＳＯ
Ｌ．２をＯＦＦからＯＮにする）開始時期の条件を定め
るための吸気制御弁開ディレー時間Ｔ２を設定する。そ
して、ステップＳ５７で吸気制御弁５５の上流圧ＰＵと
下流圧ＰＤとの差圧（差圧センサ８０の読込み値）ＤＰ
Ｓ（＝ＰＵ−ＰＤ）に基づき、吸気制御弁５５の開弁制
御開始時期を定めるための吸気制御弁開差圧ＤＰＳＳＴ
を設定する。

【０１５０】図１１に排気制御弁開ディレー時間設定テ
ーブルの概念図を、図１２に吸気制御弁開ディレー時間
設定テーブルの概念図をそれぞれ示す。図に示すよう
に、車速ＶＳＰが高い程、排気制御弁開ディレー時間Ｔ
１及び吸気制御弁開ディレー時間Ｔ２を短くして、排気
制御弁５３を全開させるタイミング及び吸気制御弁５５
を開けるタイミング、すなわち、ツインターボモードに
切換わるタイミングを早め、車速に拘わらず加速応答性
を均一化させ、ドライバビリティの向上を図るようにし
ている。

【０１５１】また、各ディレー時間Ｔ１，Ｔ２をシング
ルターボモードからツインターボモードへの切換え条件
として与えることで、変速機の変速時（アップシフト
時）や一時的な空吹かし等により、エンジン回転数Ｎが
一時的に上昇することによる、シングルターボ状態から
ツインターボ状態への不要な過給機の切換わりを未然に
防止している。

【０１５２】換言するならば、各ディレー時間Ｔ１，Ｔ
２は、変速（アップシフト）を定める各ギヤ位置毎の設
定車速に対応して設定すると共に、車速Ｖ＝０Ｋｍ／ｈ
時において一時的な空吹かし対策として設定すれば良
く、従って、排気制御弁開ディレー時間設定テーブル、
及び吸気制御弁開ディレー時間設定テーブルを自由格子
テーブル（不等間隔格子テーブル）として与え、対応車
速毎に各ディレー時間Ｔ１，Ｔ２を設定することで、こ
れら各テーブルを４〜５格子のテーブルに簡素化するこ
とが可能である。

【０１５３】また、図１３に吸気制御弁開差圧設定テー
ブルの概念図を示す。同図に示すように、エンジン運転
状態がシングルターボ領域からシングル→ツイン切換判
定ラインＬ２（シングル→ツイン切換判定値Ｔｐ２）を
境としてツインターボ領域（図１６参照）に移行した直
後の差圧ＤＰＳがマイナス側にある程、すなわち、吸気
制御弁５５の上流圧ＰＵに対し下流圧ＰＤが高く、高過
給状態である程、吸気制御弁開差圧ＤＰＳＳＴをマイナ
ス側とし、吸気制御弁５５を開けるタイミングを早め、
加速応答性を向上させている。

【０１５４】そして、ディレー時間Ｔ１，Ｔ２、及び吸
気制御弁開差圧ＤＰＳＳＴを設定した後は、ステップＳ
５８に進んで差圧検索フラグＦ３をセットしてステップ
Ｓ５９へ進む。ステップＳ５９では第２の排気制御弁用
切換ソレノイド弁ＳＯＬ．４に対する通電状態を判断す
ることで、既に排気制御弁５３に対する全開制御が開始
されているかを判断し、ＳＯＬ．４＝ＯＮであり、既に
排気制御弁全開制御が開始されている場合には、ステッ
プＳ６９へジャンプして第２の排気制御弁用切換ソレノ
イド弁ＳＯＬ．４をＯＮに保持し、ＳＯＬ．４＝ＯＦＦ
の場合には排気制御弁全開制御実行前であるため、ステ
ップＳ６０へ進み、制御弁切換時間カウント値Ｃ１と排
気制御弁開ディレー時間Ｔ１とを比較する。

【０１５５】そして、ステップＳ６０においてＣ１＜Ｔ
１であり、シングル→ツイン切換制御移行後、排気制御
弁５３が全開前で排気制御弁開ディレー時間Ｔ１が経過
していないときには、ステップＳ６１へ進んでシフトダ
ウン時シングル→ツイン切換判定フラグＦＳＦＴＤＷＮ
を参照する。その結果、ＦＳＦＴＤＷＮ＝１のときに
は、ステップＳ６７へジャンプして第２の排気制御弁用
切換ソレノイド弁ＳＯＬ．４を直ちにＯＮし、排気制御
弁５３を全開させてセカンダリターボ過給機５０側にも
排気を流す。

【０１５６】すなわち、マニュアル変速モードでのシフ
トダウンに対するシングル→ツイン切換判定によってシ
ングル→ツイン切換制御に移行したとき（ＦＳＦＴＤＷ
Ｎ＝１）には、排気制御弁５３を全開するまでのディレ
ー時間Ｔ１の経過を待つことなく、直ちに排気制御弁５
３を全開させる。これにより、シフトダウンによるエン
ジン回転数の急上昇に伴う高い排気圧の排気流が直ちに
プライマリターボ過給機４０とセカンダリターボ過給機
５０とに分散して導入され、プライマリターボ過給機４
０は、排気圧及び排気流量の急上昇による過回転が回避
される。従って、プライマリターボ過給機４０の過回転
によるサージングの発生を防止し、損傷を確実に防止す
ることができる。

【０１５７】また、ステップＳ６１でＦＳＦＴＤＷＮ＝
０のとき、すなわち、マニュアル変速モードでのシフト
ダウンが無い状態で、或いはシフトダウン後に設定時間
が経過して定常状態となった後、エンジン負荷Ｔｐがシ
ングル→ツイン切換判定基本値Ｔｐ２Ｂ以上となってシ
ングル→ツイン切換制御に移行したときには、ステップ
Ｓ６１からステップＳ６２へ進み、エンジン負荷Ｔｐ
と、先にステップＳ１９で設定したシングル→ツイン切
換判定値Ｔｐ２から設定値ＷＧＳを減算した値とを比較
する。

【０１５８】そして、Ｔｐ＜Ｔｐ２−ＷＧＳの場合に
は、ステップＳ６２からステップＳ３２へ戻り、シング
ル→ツイン切換制御を中止して直ちにシングルターボモ
ードに切換える。これは、エンジン負荷Ｔｐが落ちた場
合、シングルターボモードへ戻ることで、運転の違和感
をなくす為である。

【０１５９】さらに詳述すれば、図７に示すように、エ
ンジン運転状態がシングルターボ領域からシングル→ツ
イン切換判定ラインＬ２（Ｔｐ２）をツインターボ領域
側へ一旦越えると、ツイン→シングル切換判定ラインＬ
１（ツイン→シングル切換判定値Ｔｐ１、詳細は後述す
る）をシングルターボ領域側に越えない限り、ディレー
時間Ｔ１経過後に排気制御弁５３が全開となり（ステッ
プＳ６７）、さらに、ディレー時間Ｔ２経過後に差圧Ｄ
ＰＳが吸気制御弁開差圧ＤＰＳＳＴに達すれば吸気制御
弁５５が開き（ステップＳ７２）、ツインターボ状態に
切換わる。

【０１６０】従って、一旦、シングル→ツイン切換判定
ラインＬ２を越えた後、ツイン→シングル切換判定ライ
ンＬ１とシングル→ツイン切換判定ラインＬ２とで囲ま
れた領域に運転状態が留まっていた場合、ディレー時間
経過後にツインターボ状態に切換わってしまう。しか
し、この領域では、図２１の点Ｂで示すように、シング
ルターボ時の軸トルクに対してセカンダリターボ過給機
５０作動によるツインターボ時の軸トルクが却って低く
なり、シングルターボ状態からツインターボ状態へ切換
わると、トルクの急減によりトルクショックを生じると
共に、運転者に違和感を与えてしまう。

【０１６１】これに対処するため、ツイン→シングル切
換判定ラインＬ１をシングル→ツイン切換判定ラインＬ
２に近づけて両切換判定ラインの幅（ヒステリシス）を
狭めれば良いが、両切換判定ラインＬ１，Ｌ２間の幅を
狭めると、シングルターボとツインターボとの切換わり
頻度が増し、各制御弁を作動させる負圧源としてのサー
ジタンク６０の負圧容量が不足するためにサージタンク
６０を大容量としなければならず、且つ、両切換判定ラ
インの幅を狭めすぎると、運転状態がシングル→ツイン
切換判定ラインＬ２付近に留まった場合、ターボ切換え
のパラメータであるエンジン負荷Ｔｐの変動により、切
換ディレー時間の設定の無い過給圧リリーフ弁５７がチ
ャタリングを起こしてしまう不都合がある。

【０１６２】これらを防ぐため、運転状態がシングル→
ツイン切換判定ラインＬ２をツインターボ領域側に越え
た後、ディレー時間Ｔ１経過以前に、シングル→ツイン
切換判定ラインＬ２に対し、間隔が狭くシングルターボ
領域側に設定値ＷＧＳだけ減算した図７に破線で示すシ
ングル→ツイン切換判定中止ラインＬ３（＝Ｔｐ２−Ｗ
ＧＳ）をシングルターボ領域側に越えた場合は、ツイン
ターボ状態へ切換えるシングル→ツイン切換制御を中止
して直ちにシングルターボモードに移行させ、プライマ
リターボ過給機４０のみ作動のシングルターボ状態を維
持させることで、図２１の点Ｂの低い軸トルクでの運転
を無くし、点Ａの高い軸トルクに保って運転性の向上を
図る。

【０１６３】一方、ステップＳ６２でＴｐ≧Ｔｐ２−Ｗ
ＧＳによりエンジン負荷Ｔｐの低下が無いことを判断す
ると、ステップＳ６３へ進み、エンジン回転数Ｎに基づ
き切換判定値テーブルを補間計算付きで参照してプライ
マリターボ過回転判定基本値ＥＭ２Ｔｐを設定する。こ
のプライマリターボ過回転判定基本値ＥＭ２Ｔｐは、シ
ングル→ツイン切換制御移行後、ディレー時間Ｔ１経過
以前にエンジン回転数Ｎ，エンジン負荷Ｔｐの急増によ
りエンジン運転領域がシングルターボ状態下のプライマ
リターボ過回転領域に移行したかを判断する為の基準値
であり、図７及び図１５に示すように、標準大気圧にお
けるエンジン回転数Ｎとエンジン負荷Ｔｐとの関係か
ら、シングルターボ状態下でプライマリターボ過給機４
０が臨界回転数に達するプライマリターボ過回転領域
（図１５に斜線で示す）の境界となるプライマリターボ
過回転判定ラインＬ４を予めシミュレーション或いは実
験等により求め、この標準大気圧におけるプライマリタ
ーボ過回転判定ラインＬ４に対応して、予めＲＯＭ１０
６の一連のアドレスにエンジン回転数Ｎをパラメータと
した切換判定値テーブルとして格納されている。尚、当
然ながらプライマリターボ過回転判定ラインＬ４は、シ
ングル→ツイン切換判定ラインＬ２よりも高負荷側に設
定される。

【０１６４】尚、この切換判定値テーブルは、エンジン
回転数Ｎをパラメータとする自由格子テーブル（不等間
隔格子テーブル）として与えることで、等間隔格子テー
ブルに対し同一記憶容量であっても、エンジン回転数Ｎ
に対しプライマリターボ過回転判定基本値ＥＭ２Ｔｐが
大きく変化する領域において、プライマリターボ過回転
判定基本値ＥＭ２Ｔｐをより緻密に設定することが可能
となる。

【０１６５】これにより、補間計算によって得られるプ
ライマリターボ過回転判定基本値ＥＭ２Ｔｐをエンジン
回転数Ｎに対応して適正に設定することが可能となり、
後述の処理によってプライマリターボ過回転判定基本値
ＥＭ２Ｔｐを判定値大気圧補正係数ＫＥＭ２によって補
正して設定したプライマリターボ過回転判定値ＥＭＶ２
Ｔｐとエンジン負荷を表す基本燃料噴射パルス幅Ｔｐと
の比較により、プライマリターボ過回転領域を的確に判
断することが可能となって、エンジン運転領域がプライ
マリターボ過回転領域にあるときには、直ちに排気制御
弁５３を全開し、セカンダリターボ過給機５０にも排気
を流すことによってプライマリターボ過給機４０に対す
る排気流量を低減して、プライマリターボ過給機４０の
過回転を的確に防止することができ、信頼性を向上する
ことが可能となる。

【０１６６】次いで、ステップＳ６４で、大気圧ＡＬＴ
に基づき判定値大気圧補正係数テーブルを補間計算付で
参照して、判定値大気圧補正係数ＫＥＭ２を設定する。
判定値大気圧補正係数テーブルの概念図を図１４に示
す。同図に示すように、判定値大気圧補正係数ＫＥＭ２
は、標準大気圧（７６０ｍｍＨｇ）以上のときを１．０
とし、大気圧が低くなるに従い、小さい値に設定され
る。

【０１６７】そして、ステップＳ６５で、プライマリタ
ーボ過回転判定基本値ＥＭ２Ｔｐを判定値大気圧補正係
数ＫＥＭ２により補正して、プライマリターボ過回転判
定値ＥＭＶ２Ｔｐを設定する。これにより、プライマリ
ターボ過回転判定値ＥＭＶ２Ｔｐも大気圧補正され、大
気圧ＡＬＴが低くなるに従い、プライマリターボ過回転
判定値ＥＭＶ２Ｔｐによるプライマリターボ過回転判定
ラインＬ４が、図１６に実線で示す標準大気圧の場合に
対して、シングル→ツイン切換判定ラインＬ２と同様
に、一点鎖線のように低負荷、低回転側に補正される。
その結果、プライマリターボ過回転判定ラインＬ４が大
気圧変化に拘らずシングル→ツイン切換判定ラインＬ２
より高負荷側に設定され、シングル→ツイン切換時に、
このラインＬ４より更に高負荷側にプライマリターボ過
回転領域が設定される。

【０１６８】次いで、ステップＳ６６でエンジン負荷Ｔ
ｐとプライマリターボ過回転判定値ＥＭＶ２Ｔｐとを比
較し、Ｔｐ＜ＥＭＶ２Ｔｐによりプライマリターボ過回
転の虞が無いと判断される場合、ステップＳ７６へ分岐
して制御弁切換時間カウント値Ｃ１をカウントアップ
し、ルーチンを抜ける。一方、シングル→ツイン切換判
定ラインＬ２を越えてツインターボ領域に移行後、設定
時間Ｔ１を経過する以前にエンジン負荷ＴｐがＴｐ≧Ｅ
ＭＶ２Ｔｐに増大し、プライマリターボ過回転判定ライ
ンＬ４を越えたと判断される場合（例えば、急加速、レ
ーシング等の場合に相当する）には、ステップＳ６６か
らステップＳ６７へ進む。

【０１６９】ステップＳ６７では、前述したように、第
２の排気制御弁用切換ソレノイド弁ＳＯＬ．４をＯＮ
し、排気制御弁５３を全開させる。これに伴い吸気制御
弁５５が開くタイミングも早くなって迅速にツインター
ボ領域に移行し、急激に増大する排気がセカンダリター
ボ過給機５０側にも流れてプライマリターボ過給機４０
の負荷を低減する。このため多量の排気がプライマリタ
ーボ過給機４０のみに流れて過回転することが防止され
てサージングや損傷を生じることがなく、同時にドライ
バの加速意志に適応して迅速にツインターボ領域に切換
制御される。

【０１７０】尚、このとき、前述のように、大気圧ＡＬ
Ｔが低いほどプライマリターボ過給機４０が過回転状態
となるエンジン運転領域が低負荷、低回転側に拡大され
るが、これに対応してプライマリターボ過給機４０の過
回転を判断する為のプライマリターボ過回転判定ライン
Ｌ４が大気圧ＡＬＴの低下に伴い低負荷、低回転側に補
正されるため、大気圧ＡＬＴが変化しても的確にプライ
マリターボ過回転を判断することができ、大気圧変化に
拘わらず適正且つ確実にプライマリターボ過給機４０の
過回転を防止して損傷を防止することができる。

【０１７１】さらに、エンジン回転数Ｎに基づきプライ
マリターボ過回転判定基本値ＥＭ２Ｔｐを設定し、これ
を判定値大気圧補正係数ＫＥＭ２により大気圧補正して
得たプライマリターボ過回転判定値ＥＭＶ２Ｔｐとエン
ジン負荷Ｔｐとを比較してプライマリターボ過給機４０
の過回転状態への移行を判断しているので、エンジン回
転数、エンジン負荷及び大気圧の全域で正確に判定し
得、確実にプライマリターボ過給機４０の損傷を防止し
得る。

【０１７２】シングル→ツイン切換制御に移行後、制御
弁切換時間カウント値Ｃ１が排気制御弁開ディレー時間
Ｔ１に達し、Ｃ１≧Ｔ１になると、ステップＳ６０から
ステップＳ６７へジャンプし、第２の排気制御弁用切換
ソレノイド弁ＳＯＬ．４をＯＮして排気制御弁５３を全
開にする。次に、ステップＳ６８へ進み、排気制御弁全
開制御後の時間を計時するため、制御弁切換時間カウン
ト値Ｃ１をクリアし、ステップＳ６９へ進む。

【０１７３】そして、前述のステップＳ５９或いはステ
ップＳ６８からステップＳ６９へ進むと、排気制御弁全
開制御（ＳＯＬ．４ＯＦＦ→ＯＮ）後の時間を表すカウ
ント値Ｃ１と吸気制御弁開ディレー時間Ｔ２とを比較
し、Ｃ１＜Ｔ２の場合には、吸気制御弁開弁条件が成立
していないと判断してステップＳ７６でカウント値Ｃ１
をカウントアップしてルーチンを抜ける。また、Ｃ１≧
Ｔ２の場合には、開弁条件成立と判断してステップＳ７
０へ進み、現在の差圧ＤＰＳと吸気制御弁開差圧ＤＰＳ
ＳＴとを比較し、吸気制御弁５５の開弁開始時期に達し
たかを判断する。

【０１７４】そして、ＤＰＳ＜ＤＰＳＳＴのときには開
弁開始時期に達していないと判断してステップＳ７１へ
進み、また、ＤＰＳ≧ＤＰＳＳＴのときには、吸気制御
弁５５の上流圧ＰＵと下流圧ＰＤとが略等しくなり、す
なわち、セカンダリターボ過給機５０のコンプレッサ５
０ｂと吸気制御弁５５との間のセカンダリターボ過給機
５０による過給圧が上昇してプライマリターボ過給機４
０による過給圧と略等しくなり、吸気制御弁開弁開始時
期に達したと判断して、ステップＳ７２へ進み、吸気制
御弁用切換ソレノイド弁ＳＯＬ．２をＯＮさせ、吸気制
御弁５５を開弁させる。

【０１７５】その結果、セカンダリターボ過給機５０か
らの過給が開始され、ツインターボ状態となる。そし
て、ステップＳ７３へ進み、シングル→ツイン切換制御
の終了により、次回、ツインターボモードへ移行させる
べくツインターボモード判別フラグＦ１をセットし、ス
テップＳ７４，Ｓ７５で、シフトダウン時シングル→ツ
イン切換判定フラグＦＳＦＴＤＷＮ、シフト後時間カウ
ント値ＣＳＦＴＤＷＮをそれぞれクリアしてルーチンを
抜ける。

【０１７６】また、ステップＳ７０でＤＰＳ＜ＤＰＳＳ
Ｔと判断されてステップＳ７１に進んだ場合には、さら
にカウント値Ｃ１を、吸気制御弁開ディレー時間Ｔ２に
設定値ＴＤＰを加算した値と比較し、Ｃ１＜Ｔ２＋ＴＤ
ＰのときにはステップＳ７６でカウント値Ｃ１をカウン
トアップしてルーチンを抜け、Ｃ１≧Ｔ２＋ＴＤＰのと
きにはステップＳ７２へ進み、差圧ＤＰＳが吸気制御弁
開差圧ＤＰＳＳＴに達していなくても吸気制御弁用切換
ソレノイド弁ＳＯＬ．２をＯＮとし、吸気制御弁５５を
開弁させてツインターボモードに移行させる。

【０１７７】すなわち、第２の排気制御弁用切換ソレノ
イド弁ＳＯＬ．４がＯＮされて排気制御弁５３が全開に
なると、セカンダリターボ過給機５０の回転数がより上
昇されコンプレッサ５０ｂと吸気制御弁５５との間のセ
カンダリターボ過給機５０によるコンプレッサ圧（過給
圧）が上昇し、図１９に示すように、吸気制御弁５５の
上流と下流との差圧ＤＰＳが上昇するが、差圧センサ８
０系の故障により、差圧センサ８０による差圧ＤＰＳの
検出値が上昇しない場合、排気制御弁５３全開制御後、
何時迄たっても吸気制御弁５５が開弁されず、セカンダ
リターボ過給機５０のコンプレッサ５０ｂと吸気制御弁
５５との間の過給圧が異常上昇してセカンダリターボ過
給機５０がサージングを生じて損傷してしまう。このた
め、排気制御弁５３全開制御後、差圧ＤＰＳが吸気制御
弁開差圧ＤＰＳＳＴに達していなくても、Ｔ２＋ＴＤＰ
により与えられる設定時間経過後は、吸気制御弁５５を
開弁させることで、差圧センサ８０系の故障に伴うセカ
ンダリターボ過給機５０の損傷を未然に防止するのであ
る。

【０１７８】尚、以上のＦＳＦＴＤＷＮ＝０でのシング
ル→ツイン切換制御によるシングルターボモードからツ
インターボモードへの切換わり状態を、図１９のタイム
チャートに示す。

【０１７９】上述のように、ＦＳＦＴＤＷＮ＝０でのシ
ングル→ツイン切換制御においては、先ず、過給圧リリ
ーフ弁５７を閉弁すると共に排気制御弁５３を小開して
セカンダリターボ過給機５０の予備回転数を上昇させ、
その後、セカンダリターボ過給機５０の予備回転数を上
昇させるに必要な時間を排気制御弁開ディレー時間Ｔ１
により与え、このディレー時間Ｔ１経過後に排気制御弁
５３を全開にする。

【０１８０】そして、セカンダリターボ過給機５０のコ
ンプレッサ５０ｂと吸気制御弁５５間のセカンダリター
ボ過給機５０による過給圧が上昇して差圧ＤＰＳが上昇
し、排気制御弁全開制御後、吸気制御弁開ディレー時間
Ｔ２により排気制御弁５３が全開されるまでの作動遅れ
時間を補償し、ディレー時間Ｔ２経過後、吸気制御弁５
５の上流と下流との差圧ＤＰＳが吸気制御弁開差圧ＤＰ
ＳＳＴに達した時点で吸気制御弁５５を開弁する。

【０１８１】これによって、プライマリターボ過給機４
０のみ作動のシングルターボ状態から両ターボ過給機４
０，５０作動によるツインターボ状態への切換わりがス
ムーズに行われ、さらに、吸気制御弁５５の上流圧ＰＵ
と下流圧ＰＤとが略等しくなった時点で吸気制御弁５５
を開弁してセカンダリターボ過給機５０からの過給を開
始させるので、ツインターボ状態への切換え時に発生す
る過給圧の一時的な低下によるトルクショックの発生が
有効かつ確実に防止される。

【０１８２】また、シングル→ツイン切換制御に移行
後、設定時間（排気制御弁開ディレー時間Ｔ１）に達し
ていなくても、Ｔｐ≧ＥＭＶ２Ｔｐ（ステップＳ６６）
によりエンジン運転領域がシングルターボ状態下でプラ
イマリターボ過回転領域に移行したと判断される場合に
は、図１９に破線で示すように、直ちに第２の排気制御
弁用切換ソレノイド弁ＳＯＬ．４をＯＮとして排気制御
弁５３を全開させ、セカンダリターボ過給機５０側に排
気を分散させることで、排気圧及び排気流量の急増によ
りプライマリターボ過給機４０が過回転状態となり臨界
回転数に達してサージングを生じることによるプライマ
リターボ過給機４０の損傷が確実に防止される。

【０１８３】さらに、プライマリターボ過回転領域、す
なわちエンジン高負荷高回転状態のときには、排気制御
弁５３の全開開始時期が早められることで、これに対応
して図１９の破線で示すように、吸気制御弁５５の開弁
開始時期も早められ、ツインターボモードへ迅速に切換
わる。このため、図２１の出力特性図に示すように、シ
ングル→ツイン切換判定ラインＬ２を境とした高回転側
の領域で軸トルクの高いツインターボモードに、シング
ルターボモードから早期に切換えられることで、同時に
運転者の加速要求に適応して良好な加速性能が得られ
る。

【０１８４】次に、ツインターボモードについて説明す
る。シングル→ツイン切換制御の終了によりツインター
ボモード判別フラグＦ１がセットされると、或いは前回
ルーチン実行時にツインターボモードであった場合、今
回ルーチン実行時、Ｆ１＝１によりステップＳ１０から
ステップＳ８０に分岐する。

【０１８５】そして、ステップＳ８０で、エンジン回転
数Ｎに基づきターボ切換判定値テーブルを補間計算付で
参照してツイン→シングル切換判定基本値Ｔｐ１Ｂを設
定する（図７参照）。次に、ステップＳ８１へ進み、大
気圧（絶対圧）ＡＬＴに基づきツイン→シングル大気圧
補正係数テーブルを補間計算付で参照して、ツイン→シ
ングル大気圧補正係数ＫＳＧＬＡＬＴを設定する。この
ツイン→シングル大気圧補正係数ＫＳＧＬＡＬＴは、図
１７に示すように、シングル→ツイン大気圧補正係数Ｋ
ＴＷＮＡＬＴと同様、標準大気圧以上を１．０として大
気圧が低いほど小さく設定することで、ツイン→シング
ル切換判定ラインＬ１を低負荷、低回転側に補正する。

【０１８６】その後、ステップＳ８２で、ツイン→シン
グル切換判定基本値Ｔｐ１Ｂにツイン→シングル大気圧
補正係数ＫＳＧＬＡＬＴを乗算してツイン→シングル切
換判定基本値Ｔｐ１Ｂをツイン→シングル大気圧補正係
数ＫＳＧＬＡＬＴで補正し、ツインターボモードからシ
ングルターボモードへの切換えを判断する為のツイン→
シングル切換判定値Ｔｐ１を設定する。

【０１８７】ツイン→シングル大気圧補正係数ＫＳＧＬ
ＡＬＴが大気圧ＡＬＴが低下するに従い小さな値に設定
される為、ツイン→シングル切換判定値Ｔｐ１によるツ
イン→シングル切換判定ラインＬ１が、図１６に実線で
示す標準大気圧の場合に対し、前述のシングル→ツイン
切換判定ラインＬ２と同様に、大気圧ＡＬＴが低いほど
図の一点鎖線で示すように低負荷低回転側に補正され
る。

【０１８８】その結果、シングルターボ状態からツイン
ターボ状態への切換えを判断するためのシングル→ツイ
ン切換判定ラインＬ２と、ツインターボ状態からシング
ルターボ状態への切換えを判断するためのツイン→シン
グル切換判定ラインＬ１とに、大気圧ＡＬＴの変化に拘
わらず常に略一定の適正なヒステリシスを設定すること
が可能となり、ターボ過給機作動個数切換えの制御ハン
チングを有効かつ確実に防止でき、さらに、ツインター
ボ状態からシングルターボ状態への切換えに伴う運転フ
ィーリングを大気圧ＡＬＴの変化に拘わらず略同じとす
ることができる。

【０１８９】次いで、ステップＳ８３へ進み、エンジン
負荷Ｔｐとツイン→シングル切換判定値Ｔｐ１とを比較
し、Ｔｐ＞Ｔｐ１の場合、現在の運転領域がツインター
ボ領域にある為、ステップＳ８４で判定値検索フラグＦ
４をクリアし、ステップＳ８５でシングルターボ領域に
移行後の経過時間をカウントするためのシングルターボ
領域継続時間カウント値Ｃ２をクリアした後、ステップ
Ｓ９４へジャンプし、ステップＳ９４ないしステップＳ
９７で過給圧リリーフ弁用切換ソレノイド弁ＳＯＬ．
１、吸気制御弁用切換ソレノイド弁ＳＯＬ．２、第１，
第２の排気制御弁用切換ソレノイド弁ＳＯＬ．３，４を
それぞれＯＮさせ、過給圧リリーフ弁５７を閉弁に、吸
気制御弁５５及び排気制御弁５３を共に全開に保持し、
ステップＳ９８でツインターボモード判別フラグＦ１を
セットして、ステップＳ４５へ戻り、制御弁切換時間カ
ウント値Ｃ１をクリアした後、ルーチンを抜ける。

【０１９０】このツインターボモード下では、過給圧リ
リーフ弁５７の閉弁、吸気制御弁５５及び排気制御弁５
３の全開により、プライマリターボ過給機４０に加えて
セカンダリターボ過給機５０が本格作動し、両ターボ過
給機４０，５０の過給動作によるツインターボ状態とな
り、両ターボ過給機４０，５０の過給による圧縮空気が
吸気系に供給され、図２１の出力特性に示すように高回
転数域で高い軸トルクのツインターボ時のトルク曲線Ｔ
Ｑ２が得られる。

【０１９１】一方、ステップＳ８３でＴｐ≦Ｔｐ１、す
なわち、現在の運転領域がツイン→シングル切換判定ラ
インＬ１を境にシングルターボ領域（図１６参照）に移
行したと判断されると、ステップＳ８６へ進んで判定値
検索フラグＦ４の値を参照し、Ｆ４＝０の場合にはステ
ップＳ８７へ進み、また、Ｆ４＝１の場合にはステップ
Ｓ８９へジャンプする。

【０１９２】判定値検索フラグＦ４は、ツインターボモ
ードで且つエンジン負荷Ｔｐがツイン→シングル切換判
定ラインＬ１（Ｔｐ１）を境にエンジン運転状態がツイ
ンターボ領域内のときにクリアされる（ステップＳ８
４）。従って、Ｔｐ≦Ｔｐ１後、初回のルーチン実行に
際してはステップＳ８７へ進み、エンジン負荷Ｔｐに基
づきシングルターボ領域継続時間判定値テーブルを補間
計算付で参照してシングルターボ領域継続時間判定値Ｔ
４を設定する。この判定値Ｔ４は、エンジン運転状態が
ツインターボ領域からシングルターボ領域へ移行した
後、所定時間経過後にプライマリターボ過給機４０のみ
作動のシングルターボモードに切換えるための基準値で
ある。

【０１９３】図１８にシングルターボ領域継続時間判定
値テーブルの概念図を示す。エンジン負荷Ｔｐに応じて
設定されるシングルターボ領域継続時間判定値Ｔ４は、
例えば最大２．３ｓｅｃ、最小０．６ｓｅｃに設定さ
れ、エンジン負荷Ｔｐの値が大きく高負荷である程小さ
い値に設定される。これにより、エンジン運転状態がツ
インターボ領域からシングルターボ領域に移行後、ツイ
ンターボモードからシングルターボモードに切換わるま
での時間がエンジン負荷が高いほど早められ、ツインタ
ーボ状態での軸トルクの低い部分での運転が防止され、
再加速性が向上する。

【０１９４】次いで、ステップＳ８８で判定値検索フラ
グＦ４をセットした後、ステップＳ８９へ進む。ステッ
プＳ８９では、シングルターボ領域継続時間カウント値
Ｃ２をカウントアップした後、ステップＳ９０で判定値
Ｔ４とカウント値Ｃ２とを比較し、Ｃ２≧Ｔ４の場合、
ステップＳ９３へ進んでカウント値Ｃ２をクリアした
後、ステップＳ３２へ戻り、ツインターボモードからシ
ングルターボモードに切換わる。これにより、各切換ソ
レノイド弁ＳＯＬ．１〜４がＯＦＦとなり、過給圧リリ
ーフ弁５７が開弁され、吸気制御弁５５及び排気制御弁
５３が共に閉弁されることで、両ターボ過給機４０，５
０が作動するツインターボモードからプライマリターボ
過給機４０のみ作動のシングルターボモードに切換わ
る。

【０１９５】このときの切換わり状態をタイムチャート
で示すと、図２０の実線の通りとなる。このように、ツ
インターボモードからシングルターボモードへの切換わ
りは、エンジン運転領域がツインターボ領域からシング
ルターボ領域に移行後（Ｔｐ≦Ｔｐ１）、その状態が設
定時間継続したとき（Ｃ２≧Ｔ４）、行われることにな
り、変速機の変速時等に伴いエンジン回転数Ｎが一時的
に低下することによる不要な過給機の切換わりが未然に
防止される。

【０１９６】ここで、設定時間を与えるシングルターボ
領域継続時間判定値Ｔ４が、エンジン負荷Ｔｐの値が高
く高負荷である程、短い時間に設定されてシングルター
ボ状態への切換わりが早められる。すなわち、エンジン
高負荷運転時には高トルクを要すが、図２１に示すよう
に、ツイン→シングル切換判定ラインＬ１を境としたシ
ングルターボ領域側は、ツインターボ時の軸トルク曲線
ＴＱ２で与えられるトルク（例えば、同図の点Ａ）より
も、シングルターボ時の軸トルク曲線ＴＱ１で与えられ
るトルク（図の点Ｂ）の方が高く、この領域でツインタ
ーボ状態を維持すると軸トルクが充分得られず、出力性
能が悪化し、再加速性能も悪化する。

【０１９７】このため、エンジン高負荷時には、シング
ルターボ領域継続時間判定値Ｔ４が短い値に設定される
ことで、ツインターボ状態からシングルターボ状態への
切換えが迅速化され、ツインターボ状態でのトルクの低
い領域での運転を必要最低限としてトルクの高いシング
ルターボ状態に迅速に切換える（図２１の点Ａから点Ｂ
に移行する）ことで、出力性能が向上されると共に、再
加速性能も向上される。

【０１９８】また、低負荷運転時は、低トルク状態であ
り、ツインターボ時とシングルターボ時とのトルクの段
差が小さく、設定時間を充分与えてツインターボ状態か
らシングルターボ状態へ切換わってもトルク変動を殆ど
生じない。このため低負荷時には、エンジン運転領域が
ツイン→シングル切換判定ラインＬ１を境にツインター
ボ領域側からシングルターボ領域へ移行後、その状態を
シングルターボ領域継続時間判定値Ｔ４で与えられる比
較的長い時間継続した後、ツインターボ状態からシング
ルターボ状態に切換えることで、エンジン回転数Ｎの一
時的に低下することによる過給機の不要な切換わりが有
効且つ確実に回避される。

【０１９９】一方、ステップＳ９０においてＣ２＜Ｔ４
の場合は、ステップＳ９１へ進み、スロットル開度ＴＨ
と設定値ＴＨ３（例えば、３０ｄｅｇ）とを比較し、Ｔ
Ｈ＞ＴＨ３の場合、ステップＳ９３を経てステップＳ３
２へ戻り、エンジン運転領域がシングルターボ領域に移
行後、その状態が設定時間継続する以前であっても、図
２０の破線で示すように、直ちにシングルターボモード
に切換わり、過給圧リリーフ弁５７が開弁されると共
に、排気制御弁５３及び吸気制御弁５５が共に閉弁され
てセカンダリターボ過給機５０の過給動作が停止し、プ
ライマリターボ過給機４０のみ過給動作のシングルター
ボモードに切換えられる。

【０２００】設定値ＴＨ３は、加速要求を判断するため
のものである。すなわち、シングルターボ領域において
は（Ｔｐ＜Ｔｐ１）、図２１の出力特性に示すようにツ
イン→シングル切換判定ラインＬ１の低回転側にあり、
ツインターボ時のトルク曲線ＴＱ２の軸トルクの低い領
域であり、この状態でツインターボモードを保持する
と、アクセルペダルを踏み込んでも充分な加速性能を得
ることができない。そのため、この領域で運転されてい
る際、加速要求と判断されるとき（ＴＨ＞ＴＨ３）に
は、直ちにシングルターボモードへ移行させてシングル
ターボモードとし、シングルターボ時の高い軸トルクの
トルク曲線ＴＱ１を得ることで、加速応答性の向上を図
る。

【０２０１】また、ステップＳ９１でＴＨ≦ＴＨ３の場
合には、ステップＳ９２へ進み、車速ＶＳＰと設定値Ｖ
ＳＰ２（例えば、２Ｋｍ／ｈ）とを比較し、ＶＳＰ＞Ｖ
ＳＰ２で車両走行状態と判断される場合には、前述のス
テップＳ９４へ進んでツインターボモードを維持し、Ｖ
ＳＰ≦ＶＳＰ２で停車状態と判断される場合には、上述
と同様にステップＳ９３を経てステップＳ３２へ戻り、
直ちにシングルターボモードに移行する。

【０２０２】設定値ＶＳＰ２は、車両の停車状態を判断
する為のもので、停車中の、例えばアイドル回転数の状
態で、アクセルを踏込みエンジンを空吹かしすると、エ
ンジン負荷Ｔｐの上昇と共にエンジン回転数Ｎが上昇し
て、エンジン運転領域がシングルターボ領域からツイン
ターボ領域に移行し、ツインターボ状態となり、アクセ
ル開放の空吹かし後、エンジン負荷Ｔｐ及びエンジン回
転数Ｎが直ちに低下し、エンジン運転領域がツイン→シ
ングル切換判定ラインＬ１（図７あるいは図１６参照）
を境として再びシングルターボ領域に移行した場合、シ
ングルターボ領域移行後、設定時間を経過しないと（Ｃ
２≧Ｔ４）シングルターボモードに切換わらず、この
間、エンジン回転数Ｎが低下し、アイドル回転数近く
（例えば、７００ｒｐｍ近辺）に下がってから各切換ソ
レノイド弁ＳＯＬ．１〜４の切換わりが行われて、過給
圧リリーフ弁５７及び各制御弁５３，５５が切換わる。

【０２０３】このとき、エンジン回転数Ｎが低いためエ
ンジン回転による暗騒音が低く、各弁の切換わりの際の
発生音が運転者に聞こえ、運転者に不快感を与えてしま
う。このため、車両停車状態と判断されるときには（Ｖ
ＳＰ≦ＶＳＰ２）、シングルターボ領域に移行後、設定
時間を経過していなくても（Ｃ２＜Ｔ４）、直ちにシン
グルターボモードに切換えることで、エンジン回転数が
低下して暗騒音が低くなる前に各弁の切換わりを完了さ
せ、弁作動の騒音による不快感を解消する。尚、このと
きのツインターボモードからシングルターボモードへの
切換わり状態を図２０に一点鎖線で示す。

【０２０４】そして、ツインターボモードからシングル
ターボモードに切換わった後は、前述したように、マニ
ュアル変速モードでのシフトダウンに対するエンジン回
転数Ｎと回転数判定閾値ＮＴ２との比較によるシングル
→ツイン切換判定を、エンジン運転状態の変化に対する
エンジン負荷Ｔｐとシングル→ツイン切換判定値Ｔｐ２
との比較によるシングル→ツイン切換判定に優先して行
い、運転者による任意のタイミングでのマニュアル変速
モードでのシフトダウンに対し、プライマリターボ過給
機４０の過回転を未然に防止すると共に、不必要なシン
グル→ツインへの切換わりを防止して走行性を確保す
る。

【０２０５】以上、本発明の実施の一形態について説明
したが、これに限定されず、エンジン負荷として基本燃
料噴射パルス幅Ｔｐ以外のものを用いるようにしても良
い。また、水平対向エンジン以外のエンジンにも適用す
ることができる。

【０２０６】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、請
求項１記載の発明によれば、シングルターボ状態下で運
転者の操作によってマニュアル変速モードが選択されて
変速段がシフトダウンされたとき、シフトダウン開始時
のエンジン回転数とシフトダウンの変速パターンとに基
づいて、エンジン回転数との比較によりシングルターボ
状態からツインターボ状態への切換えを判定するための
回転数判定閾値を設定する。そして、エンジン回転数と
回転数判定閾値とを比較し、シフトダウン開始後の設定
時間内にエンジン回転数が回転数判定閾値以上となった
とき、シングルターボ状態からツインターボ状態へ切換
えるシングル→ツイン切換制御に移行させるので、運転
者の操作によって発生する任意のタイミングのマニュア
ル変速モードでのシフトダウンに対し、制御システムの
応答性を向上し、エンジン回転数が急上昇してもプライ
マリターボ過給機４０の過回転を確実に防止し、信頼性
を向上することができる。

【０２０７】請求項２記載の発明では、シングル→ツイ
ン切換制御への移行によってシングルターボ状態からツ
インターボ状態へ切換える際、先ず、エンジン回転数が
回転数判定閾値以上となったときに、セカンダリターボ
過給機に接続される排気系に配設した排気制御弁を全開
させ、その後、セカンダリターボ過給機に接続される吸
気系に配設した吸気制御弁を開弁させてシングルターボ
状態からツインターボ状態に切換えるので、シングル→
ツイン切換制御に移行後、排気制御弁を全開するまでの
設定時間の経過を待つことなく、直ちにプライマリター
ボ過給機とセカンダリターボ過給機とに排気流を分散
し、シフトダウンによるエンジン回転数の急上昇に対す
る応答性をより向上してプライマリターボ過給機の過回
転をより確実に防止することができる。

【０２０８】請求項３記載の発明では、シフトダウン開
始時のエンジン回転数が同じでシフトダウン数が同じで
あっても、シフトダウン開始時のギヤ位置によって変速
後のエンジン回転数が異なることに着目し、シフトダウ
ン開始時のギヤ位置とシフトダウンの段数とをシフトダ
ウンの変速パターンとし、シフトダウン開始時のエンジ
ン回転数とシフトダウン開始時のギヤ位置とシフトダウ
ンの段数とに基づいて回転数閾値を設定するので、シン
グルターボ状態下のマニュアル変速モードでのシフトダ
ウンに対するシングル→ツイン切換判定条件を細分化
し、プライマリターボ過給機の過回転を確実に防止する
と共に、シングルターボ状態からツインターボ状態への
不必要な切換えを回避して走行性を確保することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】ターボ切換制御ルーチンを示すフローチャート
（その１）

【図２】ターボ切換制御ルーチンを示すフローチャート
（その２）

【図３】ターボ切換制御ルーチンを示すフローチャート
（その３）

【図４】ターボ切換制御ルーチンを示すフローチャート
（その４）

【図５】ターボ切換制御ルーチンを示すフローチャート
（その５）

【図６】排気制御弁小開制御ルーチンを示すフローチャ
ート

【図７】各切換判定値、及びシングルターボ領域とツイ
ンターボ領域との関係を示す説明図

【図８】大気圧とシングル→ツイン大気圧補正係数との
一次関数関係を示す説明図

【図９】回転数判定閾値マップの概念図

【図１０】排気制御弁小開制御モード領域の説明図

【図１１】排気制御弁開ディレー時間設定テーブルの概
念図

【図１２】吸気制御弁開ディレー時間設定テーブルの概
念図

【図１３】吸気制御弁開差圧設定テーブルの概念図

【図１４】判定値大気圧補正係数テーブルの概念図

【図１５】各判定ラインとプライマリターボ過回転領域
との関係を示す説明図

【図１６】各判定ラインの大気圧補正状態を示す説明図

【図１７】ツイン→シングル大気圧補正係数テーブルの
概念図

【図１８】シングルターボ領域継続時間判定値テーブル
の概念図

【図１９】シングルターボモードからツインターボモー
ドへの切換わり状態を示すタイムチャート

【図２０】ツインターボモードからシングルターボモー
ドへの切換わり状態を示すタイムチャート

【図２１】シングルターボ時とツインターボ時との出力
特性を示す説明図

【図２２】過給機付きエンジンの全体構成図

【図２３】電子制御系の回路構成図

【符号の説明】

１ …エンジン ４０ …プライマリターボ過給機 ５０ …セカンダリターボ過給機 ５３ …排気制御弁 ５５ …吸気制御弁 １００ …エンジン制御装置（回転数判定閾値設定
手段、シングル→ツイン切換制御移行手段） １５０ …変速機 Ｎ …エンジン回転数 ＮＴ２ …回転数判定閾値 ＧＥＡＲ …ギヤ位置 ＤＷＮ …シフトダウン数（シフトダウンの段数） ＳＦＴＤＷＮ…設定値（設定時間）

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｆ０２Ｄ 23/00 Ｆ０２Ｄ 23/02 Ｋ 23/02 29/00 Ｈ 29/00 Ｆ０２Ｂ 37/00 ３０１Ｃ Ｆターム(参考） 3G005 DA08 EA04 EA16 EA24 EA26 FA13 GA07 GB17 GB24 GC05 GD04 GE09 JA01 JA39 JB11 3G065 AA03 AA09 CA02 DA02 EA10 EA13 GA10 GA32 HA14 KA05 3G092 AA01 AA05 AA15 AA18 BA09 BB01 DB03 DB05 DC02 DC04 DC12 DF01 DF02 DF07 DG02 DG06 DG09 EA08 EA11 EA16 EA17 EA18 EB02 EB03 EC02 EC05 EC08 FA04 FA05 FA14 FA39 GA11 GA17 GA18 HA01Z HA05Z HA06Z HA16X HA16Z HB01X HB01Z HB07Z HC05Z HC09X HC09Z HE01Z HE04Z HE08Z HF12Z HF21Z HF25Z HG08Z 3G093 AA04 AA05 AB02 BA03 BA06 CA04 CB01 CB02 CB03 CB08 DA01 DA03 DA06 DB05 DB06 DB08 DB13 DB23 EA09 EA11 EA14 EC01 FA04 FA10 FA11 FA14 FB04 FB05

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 プライマリターボ過給機とセカンダリタ
   ーボ過給機とを吸，排気系に並列に配置すると共に、予
   め運転状態に応じて設定された変速特性に基づいて変速
   段を切換える自動変速モードと、現在の変速段から運転
   者の操作入力に対応した変速段に切換えるマニュアル変
   速モードとを選択可能な変速機を出力軸に連設した過給
   機付きエンジンを、エンジン低速域のときには上記プラ
   イマリターボ過給機のみを過給動作させるシングルター
   ボ状態で制御し、エンジン高速域のときには上記両ター
   ボ過給機を共に過給動作させるツインターボ状態で制御
   する過給機付きエンジンの制御装置において、 シングルターボ状態下でマニュアル変速モードが選択さ
   れて上記変速機の変速段がシフトダウンされたとき、シ
   フトダウン開始時のエンジン回転数とシフトダウンの変
   速パターンとに基づいて、エンジン回転数との比較によ
   りシングルターボ状態からツインターボ状態への切換え
   を判定するための回転数判定閾値を設定する回転数判定
   閾値設定手段と、 シングルターボ状態下でマニュアル変速モードが選択さ
   れて上記変速機の変速段がシフトダウンされたとき、エ
   ンジン回転数と上記回転数判定閾値とを比較し、シフト
   ダウン開始後の設定時間内でエンジン回転数が上記回転
   数判定閾値以上になったとき、シングルターボ状態から
   ツインターボ状態へ切換えるシングル→ツイン切換制御
   に移行させるシングル→ツイン切換制御移行手段とを備
   えたことを特徴とする過給機付きエンジンの制御装置。
2. 【請求項２】 上記シングル→ツイン切換制御移行手段
   は、エンジン回転数が上記回転数判定閾値以上になった
   とき、上記セカンダリターボ過給機に接続される排気系
   に配設した排気制御弁を全開させ、その後、上記セカン
   ダリターボ過給機に接続される吸気系に配設した吸気制
   御弁を開弁させてシングルターボ状態からツインターボ
   状態に切換えることを特徴とする請求項１記載の過給機
   付きエンジンの制御装置。
3. 【請求項３】 上記シフトダウンの変速パターンを、シ
   フトダウン開始時のギヤ位置とシフトダウンの段数とす
   ることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の過給機
   付きエンジンの制御装置。