JP2522422B2 - Supercharging control method for supercharged engine - Google Patents

Supercharging control method for supercharged engine

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JP2522422B2
JP2522422B2 JP1336406A JP33640689A JP2522422B2 JP 2522422 B2 JP2522422 B2 JP 2522422B2 JP 1336406 A JP1336406 A JP 1336406A JP 33640689 A JP33640689 A JP 33640689A JP 2522422 B2 JP2522422 B2 JP 2522422B2
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turbocharger
intake
switching valve
valve
engine
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • Y02T10/12Improving ICE efficiencies

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が並列に配設され
た過給機付エンジンの過給制御方法に関する。
Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a supercharging control method for a supercharged engine in which main and sub turbochargers are arranged in parallel.

[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
を並列に配置した過給機付エンジンが知られている(特
開昭60−169630号公報、特開昭60−259722号公報等)。
この種の過給機付エンジンの構成は、たとえば第6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9
4、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バイパス通路には、吸気バ
イパス弁96が設けられている。吸気切替弁94、排気切替
弁95をともに全閉とすることにより、主ターボチャージ
ャ92のみを過給作動させ、ともに全開とし、吸気バイパ
ス弁96も閉じることにより、副ターボチャージャ93にも
過給作動を行わせ、2個ターボチャージャ作動とするこ
とができる。
[Prior Art] An engine with a supercharger in which two main and two subcharger turbochargers are arranged in parallel with respect to the engine body is known (JP-A-60-169630 and JP-A-60-259722). etc).
The structure of this type of supercharged engine is as shown in FIG. 6, for example. For the engine body 91, the main turbocharger (T / C-1) 92 and the sub-turbocharger (T / C-1)
-2) 93 are provided in parallel. Deputy turbocharger
The intake switching valve 9 is connected to the intake and exhaust systems connected to 93.
4. An exhaust switching valve 95 is provided, and an intake bypass valve 96 is provided in a bypass passage that bypasses the compressor of the auxiliary turbocharger 93. By fully closing both the intake switching valve 94 and the exhaust switching valve 95, only the main turbocharger 92 is supercharged, both are fully opened, and the intake bypass valve 96 is also closed to supercharge the sub turbocharger 93. It is possible to operate the two turbochargers.

1個ターボチャージャ作動(つまり、主ターボチャー
ジャ92のみ過給作動)から2個ターボチャージャ作動
(つまり両ターボチャージャ92、93過給作動)への切替
時に、前記特開昭60−169630号公報開示のシステムで
は、排気切替弁全開と同時に吸気バイパス弁が閉じられ
る。特開昭60−259722号公報開示のシステムでは、常時
作動ターボチャージャ(主ターボチャージャ)のコンプ
レッサ出口圧と、過給作動を停止していたターボチャー
ジャ(副ターボチャージャ)のコンプレッサ出口圧との
差圧が一定値(たとえば40ミリバール:約30mmHg)以下
になると、吸気バイパス弁を全閉し、その後排気切替弁
を全開として2個ターボチャージャ作動に切替えるよう
にしている。
When switching from one turbocharger operation (that is, only the main turbocharger 92 is supercharged) to two turbocharger operation (that is, both turbochargers 92 and 93 are supercharged), the above-mentioned JP-A-60-169630 is disclosed. In this system, the intake bypass valve is closed at the same time when the exhaust switching valve is fully opened. In the system disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 60-259722, the difference between the compressor outlet pressure of the always operating turbocharger (main turbocharger) and the compressor outlet pressure of the turbocharger (sub-turbocharger) that has stopped the supercharging operation. When the pressure falls below a certain value (for example, 40 mbar: about 30 mmHg), the intake bypass valve is fully closed, and then the exhaust switching valve is fully opened to switch to two turbocharger operation.

[発明が解決しようとする課題] 第6図に示したような過給機付エンジンにおいては、
吸気切替弁94を閉じたまま排気切替弁95を開くことによ
り、1個ターボチャージャから2個ターボチャージャへ
の切替前に、副ターボチャージャ93を助走回転させるこ
とができる。このとき、副ターボチャージャ93は、第7
図に示すように、コンプレッサの出口側を絞り、コンプ
レッサ入口圧力に対しコンプレッサ出口圧力を上げる
程、タービン回転数が高くなる特性をもつ。したがっ
て、停止ターボチャージャ(副ターボチャージャ93)助
走時に、吸気バイパスを実行しない(吸気バイパス弁96
を閉じる)方が、停止ターボチャージャの助走回転数が
高くなり、1個ターボチャージャから2個ターボチャー
ジャへの切替時のつなぎがスムーズになり、切替ショッ
ク、切替時のトルク低下を小さく抑えることができる。
[Problems to be Solved by the Invention] In a supercharged engine as shown in FIG.
By opening the exhaust gas switching valve 95 while keeping the intake gas switching valve 94 closed, the auxiliary turbocharger 93 can be run-up before the switching from the one turbocharger to the two turbocharger. At this time, the sub turbocharger 93 is
As shown in the figure, as the compressor outlet side is throttled and the compressor outlet pressure is increased relative to the compressor inlet pressure, the turbine speed increases. Therefore, when the stopped turbocharger (sub-turbocharger 93) is running, intake bypass is not executed (intake bypass valve 96
Closing) makes the run-up speed of the stopped turbocharger higher, smoothing the connection when switching from one turbocharger to two turbochargers, and suppressing the switching shock and torque decrease during switching. it can.

しかし、吸気バイパスを実行しない場合、第8図に示
すように、コンプレッサ出口圧が上昇すると、その過給
された空気がコンプレッサ入口まで逆流し、逆流した空
気を再度過給する作用が繰り返されることになる。その
結果、吸気温が高くなり、コンプレッサのインペラも高
温になる。一般にインペラはアルミ系合金からなってい
るので耐熱性はそれ程高くなく、上記インペラの温度が
上昇する状態のまま使用することは、耐熱上問題であ
る。インペラを高温にしないためには、停止ターボチャ
ージャ助走中は吸気バイパスを十分に行うこと、つま
り、コンプレッサ出口圧が高くなりすぎないようにする
ことが必要である。しかし吸気バイパスを十分に行う
と、前述の如く停止ターボチャージャの助走回転数が低
くなり、1個ターボチャージャから2個ターボチャージ
ャへのつなぎをスムーズにできない。
However, when the intake bypass is not executed, as shown in FIG. 8, when the compressor outlet pressure rises, the supercharged air flows back to the compressor inlet, and the action of supercharging the backflowed air is repeated. become. As a result, the intake air temperature becomes high and the compressor impeller also becomes hot. Generally, since the impeller is made of an aluminum alloy, its heat resistance is not so high, and it is a heat resistance problem to use the impeller in a state where the temperature rises. In order to prevent the impeller from reaching a high temperature, it is necessary to perform sufficient intake bypass during the stop turbocharger running, that is, to prevent the compressor outlet pressure from becoming too high. However, if the intake bypass is sufficiently performed, the running speed of the stopped turbocharger becomes low as described above, and the connection from one turbocharger to two turbochargers cannot be smoothly performed.

特開昭60−169630号公報開示のシステムでは、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時に
おいて、排気切替弁全開の直前まで吸気バイパスを行っ
ているので、吸気温(インペラ温度)上昇の問題はない
が、停止ターボチャージャの助走回転数が低いので、タ
ーボチャージャ作動個数切替時のつなぎ状態が悪く、切
替ショック、切替時トルク低下の問題が残る。
In the system disclosed in Japanese Unexamined Patent Publication No. 60-169630, when switching from one turbocharger to two turbochargers, intake bypass is performed until immediately before the exhaust switching valve is fully opened, so the intake temperature (impeller temperature) rises. However, since the running speed of the stopped turbocharger is low, the connection state when switching the number of operating turbochargers is poor, and the problems of switching shock and torque reduction during switching remain.

一方特開昭60−259722号公報開示のシステムでは、停
止ターボチャージャのコンプレッサ出口圧と常時作動タ
ーボチャージャのコンプレッサ出口圧との差圧が一定値
以内になると、吸気バイパス弁を先に閉じるので、排気
切替弁全開前に停止ターボチャージャの助走回転数を上
げておくことが可能となる。しかし、上記吸気バイパス
弁閉の条件に至るためには、吸気バイパス弁開時(つま
り吸気バイパス時)に、停止ターボチャージャのコンプ
レッサ出口圧が、常時作動ターボチャージャのコンプレ
ッサ出口圧に近い、相当高い圧力にならなくてはならな
い。したがって、このシステムでは、上記圧力に至るよ
うに、吸気バイパス流量は、小流量に抑えられている。
ところが、1個ターボチャージャから2個ターボチャー
ジャへの切替直前で、かつ、吸気バイパス弁全閉直前の
条件で連続運転された場合、吸気バイパス流量が不十分
になるため、やはり第8図に示したと同様の逆流、それ
による吸気温上昇の問題が生じる。したがって、両コン
プレッサ出口圧の差圧で吸気バイパスの開閉条件を決め
るシステムでは、上記の如き条件の連続運転を可能とす
るためには、つまり、上記の如き条件で連続運転された
場合にも停止ターボチャージャコンプレッサ側の吸気温
上昇を低く抑えるためには、差圧の比較対象となる常時
作動のターボチャージャのコンプレッサ出口圧(過給
圧)を低く抑えておき、上記条件時に停止ターボチャー
ジャのコンプレッサ側で過給空気の逆流が生じても吸気
温がそれほど高くならないようにしておくことが、設計
的に必須条件となる。そのため、従来のシステムでは、
1個ターボチャージャ作動時の過給圧を高く設定できな
い。したがって、1個ターボチャージャ作動の対象とな
る低速域での、過給による出力トルク向上の程度が低
く、ターボチャージャ作動個数を高速域、低速域と二段
に切替える、いわゆる2ステージターボシステムとする
効果が小さい。
On the other hand, in the system disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 60-259722, when the differential pressure between the compressor outlet pressure of the stopped turbocharger and the compressor outlet pressure of the always operating turbocharger falls within a certain value, the intake bypass valve is closed first. It becomes possible to raise the running speed of the stopped turbocharger before the exhaust switching valve is fully opened. However, in order to reach the condition of the intake bypass valve closing, when the intake bypass valve is opened (that is, at the time of intake bypass), the compressor outlet pressure of the stopped turbocharger is close to the compressor outlet pressure of the constantly operating turbocharger and is considerably high. It has to be pressure. Therefore, in this system, the intake bypass flow rate is suppressed to a small flow rate so as to reach the above pressure.
However, when continuously operated immediately before the switching from the one turbocharger to the two turbochargers and immediately before the intake bypass valve is fully closed, the intake bypass flow rate becomes insufficient, and therefore, as shown in FIG. The same backflow as that described above causes a problem of intake air temperature rise. Therefore, in a system that determines the opening and closing conditions of the intake bypass based on the differential pressure between the two compressor outlet pressures, in order to enable continuous operation under the above conditions, that is, even when continuously operated under the above conditions In order to keep the intake air temperature rise on the turbocharger compressor side low, the compressor outlet pressure (supercharging pressure) of the normally operating turbocharger, which is the comparison target of the differential pressure, should be kept low, and the compressor of the turbocharger stopped under the above conditions. It is a design essential condition that the intake air temperature does not become so high even if a backflow of supercharged air occurs on the side. Therefore, in the conventional system,
The turbocharging pressure cannot be set to a high value when the turbocharger is operating. Therefore, a so-called two-stage turbo system is used in which the degree of output torque improvement due to supercharging is low in the low speed range where one turbocharger operates, and the number of turbocharger operations is switched between the high speed range and the low speed range in two stages. The effect is small.

本発明は、上記2つのタイプの従来技術におけるそれ
ぞれの欠点を補うために、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前の停止ターボチャージャ
側の吸気温上昇を低く抑え、1個ターボチャージャ作動
時の過給圧を高く設定できるようにするとともに、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の切
替時のつなぎをスムーズにすることを目的とする。
The present invention uses two turbochargers from one turbocharger to compensate for the drawbacks of the two types of prior art described above.
Stop before switching to individual turbocharger While suppressing the rise in intake air temperature on the turbocharger side, it is possible to set the supercharging pressure at the time of operating one turbocharger to be high, and from one turbocharger to operating two turbochargers. The purpose is to smooth the transition when switching.

[課題を解決するための手段] この目的に沿う本発明の過給機付エンジンの過給制御
方法は、エンジン本体に対し並列に設けられた主ターボ
チャージャおよび副ターボチャージャと、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、ともに全開のときは副ターボチャージャに過給
作動を行わせ、ともに全閉のときには過給作動を停止さ
せる吸気切替弁および排気切替弁と、副ターボチャージ
ャのコンプレッサをバイパスするバイパス通路および該
バイパス通路を開閉する吸気バイパス弁と、を有する過
給機付エンジンにおいて、第1図に示すように、副ター
ボチャージャが過給作動停止状態81から過給作動状態82
に至る前に、吸気バイパス弁を開いた状態83で排気切替
弁を小開して副ターボチャージャを助走回転させ(ステ
ップ84)、副ターボチャージャ助走回転開始後でかつエ
ンジンの吸入空気量が排気切替弁全開条件よりも少ない
予め定められた吸入空気量に達したとき(ステップ85)
に、吸気バイパス弁を閉じ(ステップ86)、該吸気バイ
パス弁閉から時間遅れをもたせて、小開されていた排気
切替弁を全開し(ステップ87)、前記吸気切替弁を開い
て(ステップ88)副ターボチャージャの過給作動を開始
する方法から成る。
[Means for Solving the Problem] A supercharging control method for a supercharged engine according to the present invention, which is directed to the above object, includes a main turbocharger and a sub turbocharger provided in parallel with an engine body, and a sub turbocharger. An intake switching valve and an exhaust switching valve that are respectively provided in the intake and exhaust systems of the connected engine and that cause the sub turbocharger to perform supercharging operation when both are fully opened, and stop supercharging operation when both are fully closed, In a supercharged engine having a bypass passage bypassing the compressor of the sub turbocharger and an intake bypass valve opening / closing the bypass passage, as shown in FIG. Supercharging operation status 82
Before the engine intake air intake valve is open 83, the exhaust switching valve is opened slightly to rotate the auxiliary turbocharger in the auxiliary run (step 84). When a predetermined intake air amount that is less than the switching valve fully open condition is reached (step 85)
Then, the intake bypass valve is closed (step 86), the exhaust bypass valve that has been slightly opened is fully opened (step 87) with a time delay from the closing of the intake bypass valve (step 87), and the intake bypass valve is opened (step 88). ) A method of starting the supercharging operation of the auxiliary turbocharger.

[作用] このような過給制御方法においては、排気切替弁全開
条件が、エンジンの吸入空気量を尺度にして、1個ター
ボチャージャ作動時にあっても、2個ターボチャージャ
作動に切替えても、ともに高いタービン効率を呈するこ
とのできる、ある目標値として定められる。
[Operation] In such a supercharging control method, the exhaust switching valve full-open condition may be one turbocharger operating or two turbocharger operating, with the intake air amount of the engine as a scale. Both are set as certain target values that can exhibit high turbine efficiency.

1個ターボチャージャから2個ターボチャージャ作動
への切替時には、まず、吸気バイパス弁が開かれた状態
で排気切替弁が小開制御され、停止していた副ターボチ
ャージャが助走回転される。このとき、副ターボチャー
ジャコンプレッサで加圧された空気は、バイパス通路を
通してコンプレッサ入口側へと循環されるため、コンプ
レッサ出口圧は低く抑えられ、吸気温上昇も低い。エン
ジンの吸入空気量が、上記排気切替弁全開条件値よりも
少ない、予め定められた一定値に達すると、吸気バイパ
ス弁が閉じられる。吸気バイパス弁閉により、吸気バイ
パスが停止され、コンプレッサ出口圧が高められるの
で、既に助走している副ターボチャージャの助走回転数
がさらに高められる。その後、適切に短かい時間遅れを
もたせて、小開制御されていた排気切替弁が全開され、
続いて吸気切替弁が開かれ副ターボチャージャの過給作
動が開始される。排気切替弁全開よりも少し前に、吸気
バイパスが停止されて助走回転数が高められるので、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
時のつなぎがスムーズになる。この吸気バイパス停止時
間は短かいので、吸気温過上昇の問題もなく、かつ、1
個ターボチャージャ作動時の過給圧を低く設定しておく
必要もない。また、上記吸気バイパス弁を閉じるべきエ
ンジン吸入空気量と、吸気バイパス弁閉から排気切替弁
を全開にするまでの時間と、をエンジンの種類に応じて
適切に設定しておくことにより、加速時、吸気バイパス
弁閉から上記時間経過後には、実際の吸入空気量が、自
然に最適な切替時吸入空気量、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の切替に際して最
も高いタービン効率が得られる吸入空気量に到達してい
るようにできる。
When switching from the single turbocharger operation to the double turbocharger operation, first, the exhaust switching valve is controlled to a small open state while the intake bypass valve is opened, and the stopped sub-turbocharger is rotated for the run-up. At this time, the air pressurized by the sub turbocharger compressor is circulated to the compressor inlet side through the bypass passage, so that the compressor outlet pressure is suppressed to be low and the intake air temperature rise is also low. When the intake air amount of the engine reaches a predetermined constant value smaller than the exhaust switching valve full-open condition value, the intake bypass valve is closed. Since the intake bypass is stopped and the compressor outlet pressure is increased by closing the intake bypass valve, the auxiliary revolution speed of the auxiliary turbocharger that is already in advance is further increased. After that, with an appropriate short time delay, the exhaust switching valve, which was controlled to be small open, was fully opened.
Then, the intake switching valve is opened and the supercharge operation of the sub turbocharger is started. Shortly before the exhaust switching valve is fully opened, the intake bypass is stopped and the running speed is increased.
Smooth connection when switching from individual turbocharger to two turbocharger. This intake bypass stop time is short, so there is no problem of excessive intake temperature rise, and 1
It is not necessary to set the supercharging pressure at the time of individual turbocharger operation low. In addition, by appropriately setting the engine intake air amount to close the intake bypass valve and the time from closing the intake bypass valve to fully opening the exhaust switching valve according to the type of engine, acceleration After the intake bypass valve is closed, the actual intake air amount naturally becomes the optimum intake air amount during switching, that is, the highest turbine efficiency is obtained when switching from one turbocharger to two turbocharger operation. It is possible to reach the amount of intake air to be reached.

[実施例] 以下に、本発明の望ましい実施例を、図面を参照して
説明する。
[Embodiment] A preferred embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.

第2図は、本発明の一実施例に係る方法を実施するた
めの装置構成を示しており、6気筒エンジンの場合を示
している。
FIG. 2 shows an apparatus configuration for carrying out the method according to one embodiment of the present invention, and shows the case of a 6-cylinder engine.

第2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
ジャ8はエンジン低速域で停止される。
In FIG. 2, 1 is an engine, 2 is a surge tank,
3 shows an exhaust manifold. The exhaust manifold 3 has two cylinder groups, # 1 to # 3 cylinder groups and # 4 to # 6 cylinder groups, which do not involve exhaust interference.
And the gathering portions are communicated with each other by the communication passage 3a. Reference numerals 7 and 8 denote a main turbocharger and a sub turbocharger arranged in parallel with each other. The turbines 7a and 8a of the turbochargers 7 and 8 are connected to the collecting portion of the exhaust manifold 3, and are connected to the compressors 7b and 8b, respectively.
8b is connected to the surge tank 2 via an intercooler 6 and a throttle valve 4. The main turbocharger 7 is operated from the engine low speed range to the high speed range, and the sub turbocharger 8 is stopped in the engine low speed range.

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17が、コンプレッサ8bの下流に吸気切
替弁18が設けられる。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。
An exhaust switching valve 17 is provided downstream of the turbine 8a of the auxiliary turbocharger 8 and an intake switching valve 18 is provided downstream of the compressor 8b so that both turbochargers 7 and 8 can be operated and stopped. When both the intake and exhaust switching valves 18, 17 are fully opened, both turbochargers 7, 8 are operated.

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(エンジン側)に流れるこ
とができるようにしてある。なお、第2図中、14はコン
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。
In the intake passage of the auxiliary turbocharger 8 that is stopped in the low speed range, an intake bypass passage 13 that connects the upstream side and the downstream side of the compressor 8b is provided in order to facilitate the switching from one turbocharger to two turbochargers. An intake bypass valve 33 provided in the intake bypass passage 13 is provided. The intake bypass valve 33 is opened and closed by the actuator 10. The air flow downstream side of the intake bypass passage may be connected to the intake passage upstream of the compressor of the main turbocharger 7. Further, the check valve 12 is provided in the bypass passage that connects the upstream side and the downstream side of the intake switching valve 18, and the intake switching valve 18
Even when closed, when the compressor outlet pressure on the sub turbocharger 8 side becomes higher than that on the main turbocharger 7 side, air can flow from the upstream side to the downstream side (engine side). In FIG. 2, reference numeral 14 indicates an intake passage on the compressor outlet side, and 15 indicates an intake passage on the compressor inlet side.

吸気通路15はエアクリーナ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、排気ガス触媒21を介し
て排気マフラー22に接続される。
The intake passage 15 is connected to the air cleaner 23. A front pipe 20 forming an exhaust passage is connected to an exhaust muffler 22 via an exhaust gas catalyst 21.

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
よって開閉される。なお、9はウエストゲートバルブ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ON−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1
8、17を全開とするようにアクチュエータ11、16を作動
させ、OFFは吸、排気切替弁18、17を全閉とするように
アクチュエータ11、16を作動させる。なお、32は排気切
替弁17小開制御用の第5の三方電磁弁である。16a、16b
はアクチュエータ16のダイヤフラム室、16cは調整ネ
ジ、10はアクチュエータ10のダイヤフラム室、11a、11b
はアクチュエータ11のダイヤフラム室を、それぞれ示し
ている。
The intake switching valve 18 is opened and closed by the actuator 11,
The exhaust switching valve 17 is opened and closed by a two-stage diaphragm type actuator 16. 9 is a waste gate valve 31
The actuator which opens and closes is shown. Actuator 10,
To turn on and off the supercharging pressure or negative pressure that operates 11 and 16 (selectively switch between supercharging pressure or negative pressure and atmospheric pressure), the first, second, third, and fourth directions Solenoid valves 25, 26, 27,
28 are provided. Switching of the three-way solenoid valves 25, 26, 27, 28 is performed according to a command from the engine control computer 29. ON / OFF of the three-way solenoid valves 25 and 28 is an exhaust switching valve 1
The actuators 11 and 16 are operated so that the valves 8 and 17 are fully opened, and when OFF, the actuators 11 and 16 are operated so that the intake and exhaust switching valves 18 and 17 are fully closed. Reference numeral 32 is a fifth three-way solenoid valve for controlling the small opening of the exhaust switching valve 17. 16a, 16b
Is a diaphragm chamber of the actuator 16, 16c is an adjusting screw, 10 is a diaphragm chamber of the actuator 10, 11a, 11b
Indicate the diaphragm chambers of the actuator 11, respectively.

エンジンコントロールコンピュータ29は、エンジンの
各種運転条件検出センサと電気的に接続され、各種セン
サからの信号が入力される。エンジン運転条件検出セン
サには、吸気管圧力センサ30、スロットル開度センサ
5、吸入空気量測定センサとしてのエアフローメーター
24、O2センサ19等が含まれる。
The engine control computer 29 is electrically connected to various operating condition detection sensors of the engine, and receives signals from the various sensors. The engine operating condition detection sensor includes an intake pipe pressure sensor 30, a throttle opening sensor 5, and an air flow meter as an intake air amount measurement sensor.
24, O 2 sensor 19, etc. are included.

エンジンコントロールコンピュータ29は、演算をする
ためのセントラルプロセッサユニット(CPU)、読み出
し専用のメモリであるリードオンリメモリ(ROM)、一
時記憶用のランダムアクセスメモリ(RAM)、入出力イ
ンターフェイス(I/Dインターフェイス)、各種センサ
からのアナログ信号をディジタル量に変換するA/Dコン
バータを備えている。第3図は切替弁開閉用の制御プロ
グラムであり、ROMに記憶され、CPUに読み出されて、弁
開閉の演算を実行するプログラムである。
The engine control computer 29 includes a central processor unit (CPU) for calculation, a read-only memory (ROM) that is a read-only memory, a random access memory (RAM) for temporary storage, and an input / output interface (I / D interface). ), It is equipped with an A / D converter that converts analog signals from various sensors into digital quantities. FIG. 3 shows a control program for opening / closing the switching valve, which is stored in the ROM and read by the CPU to execute the operation of opening / closing the valve.

本実施例における過給制御方法を、第3図の制御フロ
ーとともに、第4図、第5図を参照しつつ説明する。な
お、第3図においては第1〜第5の三方電磁弁をそれぞ
れVSV No.1〜VSV No.5として表している。また、第3図
ないし第5図においては、ターボチャージャをT/Cと表
わしてある。
The supercharging control method in the present embodiment will be described with reference to FIGS. 4 and 5 together with the control flow of FIG. Note that, in FIG. 3, the first to fifth three-way solenoid valves are represented as VSV No. 1 to VSV No. 5, respectively. Further, in FIGS. 3 to 5, the turbocharger is represented by T / C.

まず第3図において、ステップ100でバルブ制御ルー
チンに入り、ステップ101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メータ24からの信号で
ある。つぎにステップ102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個ターボチャージャ
作動域かを判定する。図示例では、たとえばQが5500
/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、5500/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個ターボチャージャ作動に切り替わるに
は、時間遅れがあるので、6000/min近辺で切り替わる
ことになる。
First, in FIG. 3, the valve control routine is entered in step 100, and the intake air amount Q of the engine is read in step 101. The intake air amount is a signal from the air flow meter 24. Next, at step 102, it is determined whether it is a high speed region or a low speed region, that is, whether it is a two turbocharger operating region or one turbocharger operating region. In the illustrated example, for example, Q is 5500
If it is larger than / min, it is judged that it should be switched to the operation of two turbochargers. However, as will be described later, there is a time delay before actually switching to the two turbocharger operation, so the switching will occur near 6000 / min.

ステップ102で2個ターボチャージャ作動に切り替わ
るべきと判断された場合はステップ103に進み、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にコンプレッサ下流の吸気管圧力(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、後述の如く、1個ターボチャージャ作動域におい
て、排気切替弁17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。
When it is determined in step 102 that the operation should be switched to the operation of two turbochargers, the process proceeds to step 103, the third three-way solenoid valve 27 is turned on, and the intake pipe pressure (supercharging pressure) in the compressor downstream of the diaphragm chamber 10a of the actuator 10 is turned on. )
To close the intake bypass valve 33. However, at this time, as will be described later, the exhaust switching valve 17 is already in the small open control in the single turbocharger operating region, and the auxiliary turbocharger 8 is in the run-up rotation.

次に、上記第3の三方電磁弁27ON後、作動停止側のタ
ーボチャージャ、つまり副ターボチャージャ8の助走回
転数をアップ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秒経過後にステップ104で第4の三
方電磁弁28をONとし、アクチュエータ16のダイヤフラム
室16aにコンプレッサ下流の吸気管圧力(過給圧力)を
導いて排気切替弁17を全開にする。もし、副ターボチャ
ージャ8のコンプレッサ圧力が主ターボチャージャ7の
コンプレッサ圧力より大きくなると、副ターボチャージ
ャ8の過給空気が逆止弁12を介してエンジンに供給され
る。続いて、上記第4の三方電磁弁28ON後、所定時間、
例えば0.5秒経過後にステップ105で第1の三方電磁弁25
をONとし、アクチュエータ11のダイヤフラム室11aにコ
ンプレッサ下流の吸気管圧力(過給圧力)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
ージャが作動する(なお、上記所定時間経過後に2個タ
ーボチャージャに切り替えられる際に、吸入空気量はタ
ービン効率の良い目標のほぼ6000/minとなってい
る)。続いてステップ113に進んでリターンする。
Next, after the third three-way solenoid valve 27 is turned ON, a predetermined time required for increasing the running speed of the turbocharger on the operation stop side, that is, the sub-turbocharger 8, for example, with a time delay of 1 second, is applied for 1 second. After the lapse of time, in step 104, the fourth three-way solenoid valve 28 is turned on, the intake pipe pressure (supercharging pressure) downstream of the compressor is introduced into the diaphragm chamber 16a of the actuator 16, and the exhaust switching valve 17 is fully opened. If the compressor pressure of the sub turbocharger 8 becomes higher than the compressor pressure of the main turbocharger 7, the supercharged air of the sub turbocharger 8 is supplied to the engine via the check valve 12. Then, after turning on the fourth three-way solenoid valve 28, a predetermined time,
For example, after 0.5 seconds has passed, in step 105, the first three-way solenoid valve 25
Is turned on to guide the intake pipe pressure (supercharging pressure) downstream of the compressor to the diaphragm chamber 11a of the actuator 11 to fully open the intake switching valve 18. In this state, the two turbochargers are activated (when the turbochargers are switched to the two turbochargers after the lapse of the predetermined time, the intake air amount is approximately 6000 / min, which is a target for good turbine efficiency). Then, it proceeds to step 113 and returns.

ステップ102で1個ターボチャージャ作動域と判断さ
れた場合はステップ106に進み、吸気管圧力PMを読み込
む。ステップ107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。吸気管圧力PMが例えば+500 mmHg
よりも小さい場合はステップ108に進み、第5の三方電
磁弁32をOFFとし、アクチュエータ16のダイヤフラム室1
6bに大気圧力を導く。この状態でステップ109に進み、
軽負荷か高負荷かを判断する。図は負荷信号と吸気管圧
力を例にとった場合を示しているが、吸気管圧力の代わ
りにスロットル開度、吸入空気量/エンジン回転数で代
替えされてもよい。例えば吸気管圧力PMが−100 mmHgよ
り小さい場合は軽負荷と判断し、−100 mmHg以上の場合
は高負荷と判断する。
If it is determined in step 102 that the turbocharger operating range is one, the routine proceeds to step 106, where the intake pipe pressure PM is read. In step 107, it is determined whether the intake pipe pressure is higher or lower than a predetermined value. Intake pipe pressure PM is, for example, +500 mmHg
If it is smaller than the above, the routine proceeds to step 108, the fifth three-way solenoid valve 32 is turned off, and the diaphragm chamber 1 of the actuator 16 is turned off.
Guide atmospheric pressure to 6b. In this state, proceed to step 109,
Determine whether the load is light or heavy. Although the figure shows the case where the load signal and the intake pipe pressure are taken as an example, the throttle opening, intake air amount / engine speed may be substituted instead of the intake pipe pressure. For example, if the intake pipe pressure PM is less than -100 mmHg, it is judged as a light load, and if it is -100 mmHg or more, it is judged as a high load.

ステップ109で高負荷と判断された場合はステップ112
に進み、第1〜第4の三方電磁弁25〜28をOFFとする。
すなわち、第1および第2の三方電磁弁25および26をOF
Fとしてアクチュエータ11のダイヤフラム室11aおよび11
bに大気圧力を導いて吸気切替弁18を全閉とし、第3の
三方電磁弁27をOFFとしてアクチュエータ10のダイヤフ
ラム室10aに大気圧力を導いて吸気バイパス弁33を全開
とし、第4の三方電磁弁28をOFFとしてアクチュエータ1
6のダイヤフラム室16aに大気圧力を導いて排気切替弁17
を全閉とし、ステップ113に進みリターンする。この状
態では吸気切替弁18が全閉、排気切替弁17が全閉、吸気
バイパス弁33が全開だから、吸入空気量の少ない状態に
て1個ターボチャージャ作動となり、過給圧力、トルク
レスポンスが良好となる。
When it is determined that the load is high in step 109, step 112
Then, the first to fourth three-way solenoid valves 25 to 28 are turned off.
That is, the first and second three-way solenoid valves 25 and 26 are OF
Actuator 11 diaphragm chambers 11a and 11 as F
The atmospheric pressure is introduced to b to fully close the intake switching valve 18, the third three-way solenoid valve 27 is turned off, and atmospheric pressure is introduced to the diaphragm chamber 10a of the actuator 10 to fully open the intake bypass valve 33, and the fourth three-way valve is opened. Actuator 1 with solenoid valve 28 OFF
Exhaust gas switching valve 17 by introducing atmospheric pressure to the diaphragm chamber 16a of 6
Is fully closed, and the routine proceeds to step 113 and returns. In this state, the intake switching valve 18 is fully closed, the exhaust switching valve 17 is fully closed, and the intake bypass valve 33 is fully open, so one turbocharger is activated when the intake air amount is small, and supercharging pressure and torque response are good. Becomes

ステップ109で軽負荷と判断された場合は、ステップ1
10に進み第2の三方電磁弁26をONとし、アクチュエータ
11のダイヤフラム11bにサージタンク2内の負圧を導い
て吸気切替弁18を開く。この状態では、排気切替弁17が
閉であるから副ターボチャージャ8は作動せず、主ター
ボチャージャ7のみの作動となる。しかし、吸気通路14
は吸気切替弁18が開いているため、2個ターボチャージ
ャ分の吸気通路が開の状態である。つまり、両方のター
ボチャージャのコンプレッサ7b、8bを通して空気が吸入
される。この結果、多量の過給空気量をエンジン1に供
給でき、低負荷からの加速特性が改善される。続いて、
ステップ113に進みリターンする。
If the load is judged to be light in step 109, step 1
Go to 10 and turn on the second three-way solenoid valve 26 to turn on the actuator.
The negative pressure in the surge tank 2 is introduced to the diaphragm 11b of 11 to open the intake switching valve 18. In this state, since the exhaust switching valve 17 is closed, the sub turbocharger 8 does not operate, and only the main turbocharger 7 operates. However, the intake passage 14
Since the intake switching valve 18 is open, the intake passages for two turbochargers are open. That is, air is taken in through the compressors 7b and 8b of both turbochargers. As a result, a large amount of supercharged air can be supplied to the engine 1, and the acceleration characteristic from a low load is improved. continue,
The process proceeds to step 113 and returns.

ステップ107で吸気圧力PMが+500 mmHg以上と判断さ
れた場合は、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。次
に、ステップ112に進んで前述と同様に第1〜第4の三
方電磁弁25〜28をOFFとする。すなわち、第1および第
2の三方電磁弁25および26をOFFとしてアクチュエータ1
1のダイヤフラム室11aおよび11bに大気圧力を導いて吸
気切替弁18を全閉とし、第3の三方電磁弁27をOFFとし
てアクチュエータ10のダイヤフラム室10aに大気圧力を
導いて吸気バイパス弁33を全開とし、第4の三方電磁弁
28をOFFとしてアクチュエータ16のダイヤフラム室16aに
大気圧力を導く。この場合、予め二段式アクチュエータ
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)が導入されてい
るため、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 mmHg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。
換言すれば、1個ターボチャージャ作動域において、過
給圧が+500 mmHgに保たれるように、排気切替弁17の開
度が制御される。通常ターボチャージャの過給圧制御
は、設定圧(たとえば+500 mmHg)より大きくなった場
合にウエストゲートバルブ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並
列ターボチャージャでは、ウエストゲートバルブ31を開
く代わりに排気切替弁17を小開制御して主ターボチャー
ジャ7の回転数、つまり主ターボチャージャ7による過
給圧を制御する。そして、その排気切替弁17を部分的に
開いて排気ガスの一部を作動停止側の副ターボチャージ
ャ8のタービン8aに導くことにより、副ターボチャージ
ャ8の助走回転させる。副ターボチャージャ8の助走回
転数が高い程、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)が
軽減され、滑らかに切替えられるものである。続いて、
ステップ113に進んでリターンする。
If it is determined in step 107 that the intake pressure PM is not less than +500 mmHg, the fifth three-way solenoid valve 32 is turned on and the diaphragm chamber 16b of the actuator 16 is connected to the intake pipe pressure (supercharging pressure) of the compressor downstream of the main turbocharger 7. ) Lead. Next, the routine proceeds to step 112, where the first to fourth three-way solenoid valves 25 to 28 are turned off as described above. That is, the actuators 1 and 2 are turned off by turning off the first and second three-way solenoid valves 25 and 26.
Atmospheric pressure is introduced to the diaphragm chambers 11a and 11b of 1 to fully close the intake switching valve 18, and the third three-way solenoid valve 27 is turned off to introduce atmospheric pressure to the diaphragm chamber 10a of the actuator 10 to fully open the intake bypass valve 33. And the fourth three-way solenoid valve
28 is turned off to introduce atmospheric pressure to the diaphragm chamber 16a of the actuator 16. In this case, a two-stage actuator
Since the intake pipe pressure (supercharging pressure) downstream of the compressor of the main turbocharger 7 is introduced into the 16 diaphragm chambers 16b, the exhaust switching valve 17 is controlled to a small opening. This small opening control is performed by partially opening the exhaust switching valve 17 so that the intake pipe pressure does not exceed +500 mmHg.
In other words, the opening degree of the exhaust gas switching valve 17 is controlled so that the boost pressure is maintained at +500 mmHg in the single turbocharger operating range. Normally, in supercharging pressure control of a turbocharger, when the pressure exceeds a set pressure (for example, +500 mmHg), the wastegate valve 31 is opened to control the rotation speed of the main turbocharger 7. In the turbocharger, instead of opening the wastegate valve 31, the exhaust switching valve 17 is controlled to a small opening to control the rotation speed of the main turbocharger 7, that is, the supercharging pressure by the main turbocharger 7. Then, the exhaust switching valve 17 is partially opened and a part of the exhaust gas is guided to the turbine 8a of the sub-turbocharger 8 on the operation stop side, so that the sub-turbocharger 8 is rotated to run. As the running speed of the auxiliary turbocharger 8 is higher, the torque reduction (torque shock) at the time of switching from the one turbocharger to the two turbocharger is alleviated, and the switching is smoothly performed. continue,
Proceed to step 113 and return.

上記制御における、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圧特性は第4
図のようになる。
In the above control, the boost pressure characteristic in the case of operating one turbocharger and in the case of operating two turbochargers is the fourth
It becomes like the figure.

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、
+500 mmHgを越えないように、ウエストゲートバルブ31
で制御される。
In the high speed range, both the intake switching valve 18 and the exhaust switching valve 17 are opened and the intake bypass valve 33 is closed. 2 by this
The individual turbochargers 7 and 8 are supercharged, a sufficient amount of supercharged air is obtained, and the output is improved. At this time, the boost pressure is
Waste gate valve 31 not to exceed +500 mmHg
Controlled by.

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
4図に示すように、低回転域では1個ターボチャージャ
過給特性が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。
Both the intake switching valve 18 and the exhaust switching valve 17 are closed and the intake bypass valve 33 is opened in the low speed range and at the time of high load.
As a result, only one turbocharger 7 is driven. The reason why one turbocharger is used in the low rotation speed region is that the one turbocharger supercharging characteristic is superior to the two turbocharger supercharging characteristic in the low rotation speed region as shown in FIG. By using one turbocharger, the boost pressure and the rise of torque are accelerated, and the response is prompt.

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
期における過給圧立上り特性、レスポンスをさらに改善
できる。
In the low speed range and when the load is light, the intake switching valve 18 is opened while the exhaust switching valve 17 is closed. As a result, the two intake passages for the turbocharger are opened while the single turbocharger is driven, and the increase in intake resistance due to the single turbocharger can be eliminated. As a result, the boost pressure rising characteristics and response in the initial stage of acceleration from a low load can be further improved.

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の小開制御が開始された後、吸
入空気量Qが5500/minに達したときに吸気バイパス弁
33が閉じられ、その後時間遅れをもたせて(本実施例で
は1秒経過後)、排気切替弁17が全開され、続いて吸気
切替弁18が全開されて、2個ターボチャージャ過給作動
が開始される。
When shifting from the low speed range to the high speed range, that is, when switching from the one turbocharger operation to the two turbocharger operation, the intake air amount Q reaches 5500 / min after the small opening control of the exhaust switching valve 17 is started. Sometimes intake bypass valve
33 is closed, and after that, with a time delay (after 1 second has elapsed in this embodiment), the exhaust gas switching valve 17 is fully opened, then the intake air switching valve 18 is fully opened, and the two turbocharger supercharging operation is started. To be done.

この本発明制御における作動順を、第5図により説明
する。
The operation sequence in the control of the present invention will be described with reference to FIG.

まず、吸入空気量Qが5500/minよりも少ない領域に
おいて、主ターボチャージャ7による過給圧(吸気管圧
力(PM))が高まり、+500 mmHgに達すると、第5の三
方電磁弁32(VSV No.5)による排気切替弁17の小開制御
が始まり、副ターボチャージャ8が助走回転される。こ
のとき、吸気バイパス弁33は開いており、副ターボチャ
ージャ8のコンプレッサ8b出口側の加圧空気は、バイパ
ス通路13を通してコンプレッサ入口側へと循環されるの
で、コンプレッサ出口圧力の過上昇が防止されるととも
に、この部分での吸気温過上昇が防止される。バイパス
通路13の通路径は、この条件で連続運転されてもコンプ
レッサ出口圧力がそれ程高くならないよう、比較的大き
く設定される。
First, in a region where the intake air amount Q is less than 5500 / min, when the supercharging pressure (intake pipe pressure (PM)) by the main turbocharger 7 increases and reaches +500 mmHg, the fifth three-way solenoid valve 32 (VSV The small opening control of the exhaust switching valve 17 by No. 5) starts, and the auxiliary turbocharger 8 is rotated to run. At this time, the intake bypass valve 33 is open, and the compressed air on the outlet side of the compressor 8b of the sub turbocharger 8 is circulated to the compressor inlet side through the bypass passage 13, so that the excessive rise of the compressor outlet pressure is prevented. In addition, the intake air temperature is prevented from rising excessively in this portion. The passage diameter of the bypass passage 13 is set to be relatively large so that the compressor outlet pressure does not become so high even when continuously operated under this condition.

副ターボチャージャ8の助走回転開始後、吸入空気量
Qが5500/minに至ると、吸気バイパス弁33が閉じられ
る。吸気バイパス弁33閉により、コンプレッサ8bの出口
圧力が高められるので、第7図に示し如く、副ターボチ
ャージャ8の助走回転数が高められる。このままの状態
で長時間連続運転されると、従来と同様の吸気温上昇の
問題を招くことになるが、本発明方法では、吸気バイパ
ス弁33閉後所定時間経過後に(本実施例では1秒経過後
に)、小開制御されていた排気切替弁17が全開とされ
る。このとき、吸入空気量Qは、加速条件で自然に、切
替時条件として最もタービン効率のよい6000/minある
いはその近傍の値に達している。続いて吸気切替弁18が
全開とされ(本実施例では排気切替弁17全開後0.5秒経
過後)、2個ターボチャージャ過給作動に切り替わる。
When the intake air amount Q reaches 5500 / min after the start-up rotation of the auxiliary turbocharger 8 is started, the intake bypass valve 33 is closed. Since the outlet pressure of the compressor 8b is increased by closing the intake bypass valve 33, the running speed of the auxiliary turbocharger 8 is increased as shown in FIG. If it is continuously operated for a long time in this state, the same problem as the intake air temperature rise will occur, but in the method of the present invention, after the intake bypass valve 33 is closed for a predetermined time (1 second in this embodiment). After a lapse of time), the exhaust switching valve 17, which has been controlled to be small open, is fully opened. At this time, the intake air amount Q naturally reaches a value of 6000 / min, which has the best turbine efficiency as a switching condition, or a value in the vicinity thereof, under acceleration conditions. Then, the intake switching valve 18 is fully opened (in this embodiment, 0.5 seconds has elapsed after the exhaust switching valve 17 was fully opened), and two turbocharger supercharging operations are switched.

この切替においては、排気切替弁17全開より少し前
に、吸気バイパス弁33が閉じられて副ターボチャージャ
8の助走回転数が高められるので、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の切替のつなぎがス
ムーズになり、切替時のショック、トルク低下が低減さ
れる。また、上記排気切替弁17全開までの吸気バイパス
弁33の閉時間が短かいので、吸気温の過上昇は発生しな
い。吸気温過上昇の不安がないので、1個ターボチャー
ジャ作動時の過給圧も高く設定しておくことが可能にな
る。
In this switching, the intake bypass valve 33 is closed slightly before the exhaust switching valve 17 is fully opened, and the running speed of the auxiliary turbocharger 8 is increased. Therefore, switching from one turbocharger to two turbocharger operation is performed. The connection becomes smooth, and the shock and torque drop at the time of switching are reduced. Further, since the intake bypass valve 33 is closed for a short time until the exhaust switching valve 17 is fully opened, the intake air temperature does not rise excessively. Since there is no fear that the intake air temperature will rise excessively, it is possible to set a high boost pressure when one turbocharger is operating.

なお、上記実施例においては、排気切替弁17全開から
吸気切替弁18全開までの間にも、ごく短かい時間遅れ
(0.5秒)をもたせたが、この時間はさらに短かくして
もよいし、実質的に無くし両弁を同時に全開とすること
も可能である。ただし、排気切替弁17を全開にした後吸
気切替弁18を全開にする方が、吸気切替弁18直前まで所
望の過給圧を導いた後その過給空気をエンジンに送り込
むことができるので、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がよりスムーズに行われる。
In the above embodiment, a very short time delay (0.5 seconds) was provided between the exhaust switching valve 17 fully opening and the intake switching valve 18 fully opening, but this time may be set shorter or may be substantially shorter. It is also possible to eliminate both valves and open both valves at the same time. However, if the intake switching valve 18 is fully opened after the exhaust switching valve 17 is fully opened, the supercharged air can be sent to the engine after guiding the desired boost pressure until just before the intake switching valve 18. Switching from one turbocharger to two turbochargers is performed more smoothly.

[発明の効果] 以上説明したように、本発明の過給機付エンジンの過
給制御方法によるときは、排気切替弁を小開制御して副
ターボチャージャを助走回転させた後、エンジン吸入空
気量が所定値に達したときに吸気バイパス弁を閉じて助
走回転数を高め、吸気バイパス弁閉から比較的短かい所
定時間経過後に排気切替弁を全開とし、続いて吸気切替
弁を全開にして、1個ターボチャージャから2個ターボ
チャージャに切り替えるようにしたので、停止していた
副ターボチャージャ助走開始後の吸気バイパスの量を十
分に確保でき、吸気温上昇によるコンプレッサインペラ
等のトラブル発生の心配がなくなり、1個ターボチャー
ジャ時の高過給が可能になるとともに、切替直前に副タ
ーボチャージャの助走回転数を効率よく高めることがで
き、1個ターボチャージャから2個ターボチャージャ過
給作動へのつなぎをスムーズにすることができるという
効果が得られる。
[Effects of the Invention] As described above, according to the supercharging control method for an engine with a supercharger of the present invention, after the exhaust switching valve is controlled to a small opening and the auxiliary turbocharger is rotated in the forward direction, the engine intake air is rotated. When the amount reaches a predetermined value, the intake bypass valve is closed to increase the running speed, and the exhaust switching valve is fully opened after a relatively short predetermined time has elapsed since the intake bypass valve was closed, and then the intake switching valve is fully opened. Since we switched from one turbocharger to two turbochargers, we were able to secure a sufficient amount of intake bypass after the start of the sub-turbocharger approach that had been stopped, and there was concern about trouble such as compressor impeller due to intake air temperature rise. It is possible to achieve high supercharging at the time of one turbocharger and efficiently increase the run-up speed of the sub-turbocharger immediately before switching, The effect that the connection from the one turbocharger to the two turbocharger supercharging operation can be made smooth is obtained.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第1図は本発明に係る過給機付エンジンの過給制御方法
の制御ステップを示すブロック図、 第2図は本発明の一実施例に係る方法の実施に用いる装
置の系統図、 第3図は第2図の装置を用いて本発明方法を実施する場
合の制御フロー図、 第4図は第3図の制御フローによるエンジン回転数−過
給圧特性図、 第5図はターボチャージャ切替時のタービン効率および
各弁作動の特性図、 第6図は従来の並列ターボチャージャ付エンジンの概略
系統図、 第7図は副ターボチャージャのコンプレッサ出口圧力と
コンプレッサ吐出空気量との一般的な関係図、 第8図は第6図の装置の副ターボチャージャおよびその
近傍の拡大概略構成図、 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……インタクーラ 7……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 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ータ 30……吸気管圧力センサ 31……ウエストゲートバルブ 32……第5の三方電磁弁 33……吸気バイパス弁
FIG. 1 is a block diagram showing control steps of a supercharging control method for an engine with a supercharger according to the present invention, FIG. 2 is a system diagram of an apparatus used for carrying out the method according to an embodiment of the present invention, and FIG. FIG. 4 is a control flow chart when the method of the present invention is implemented using the apparatus of FIG. 2, FIG. 4 is an engine speed-supercharging pressure characteristic chart by the control flow of FIG. 3, and FIG. Fig. 6 is a characteristic diagram of turbine efficiency and operation of each valve during operation, Fig. 6 is a schematic system diagram of a conventional parallel turbocharged engine, and Fig. 7 is a general relationship between the compressor outlet pressure of the auxiliary turbocharger and the compressor discharge air amount. FIG. 8 and FIG. 8 are enlarged schematic configuration diagrams of the sub-turbocharger of the apparatus of FIG. 6 and its vicinity. 1 ... Engine 2 ... Surge tank 3 ... Exhaust manifold 4 ... Throttle valve 5 ... Throttle opening sensor 6 ... Intercooler 7 ... Main turbocharger 8 ... Sub turbocharger 10 ... Intake bypass valve actuator 11 …… Intake switching valve actuator 13 …… Intake bypass passage 14 …… Intake passage (downstream of compressor) 15 …… Intake passage (compressor upstream) 16 …… Exhaust switching valve actuator 17 …… Exhaust switching valve 18 …… Intake Switching valve 24 …… Air flow meter 25 …… First three-way solenoid valve 26 …… Second three-way solenoid valve 27 …… Third three-way solenoid valve 28 …… Fourth three-way solenoid valve 29 …… Engine control computer 30 …… Intake pipe pressure sensor 31 …… Wastegate valve 32 …… Fifth three-way solenoid valve 33 …… Intake bypass valve

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】エンジン本体に対し並列に設けられた主タ
ーボチャージャおよび副ターボチャージャと、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、ともに全開のときは副ターボチャージャに
過給作動を行わせ、ともに全閉のときには過給作動を停
止させる吸気切替弁および排気切替弁と、副ターボチャ
ージャのコンプレッサをバイパスするバイパス通路およ
び該バイパス通路を開閉する吸気バイパス弁と、を有す
る過給機付エンジンにおいて、前記副ターボチャージャ
が過給作動停止状態から過給作動状態に至る前に、前記
吸気バイパス弁を開いた状態で前記排気切替弁を小開し
て副ターボチャージャを助走回転させ、助走回転開始後
でかつエンジンの吸入空気量が排気切替弁全開条件より
も少ない予め定められた吸入空気量に達したときに、前
記吸気バイパス弁を閉じ、該吸気バイパス弁閉から時間
遅れをもたせて、小開されていた排気切替弁を全開し、
前記吸気切替弁を開いて副ターボチャージャの過給作動
を開始することを特徴とする過給機付エンジンの過給制
御方法。
1. A main turbocharger and an auxiliary turbocharger provided in parallel with an engine body, and an intake and exhaust system of an engine connected to the auxiliary turbocharger, respectively. When both are fully opened, the auxiliary turbocharger is provided. An intake switching valve and an exhaust switching valve that perform a supercharging operation and that stop the supercharging operation when both are fully closed; a bypass passage that bypasses the compressor of the auxiliary turbocharger and an intake bypass valve that opens and closes the bypass passage. In a supercharged engine having, before the sub turbocharger changes from a supercharging operation stop state to a supercharging operation state, the intake switching valve is opened and the exhaust gas switching valve is slightly opened to open the sub turbocharger. Preliminary rotation is performed, and after the start of rotation, the intake air amount of the engine is less than the exhaust switching valve fully open condition. Upon reaching the intake air amount, closing the intake bypass valve, and remembering the time lag from the closed intake bypass valve, fully open the exhaust switching valve is small opened,
A supercharging control method for an engine with a supercharger, comprising: opening the intake switching valve to start a supercharging operation of a sub turbocharger.
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