JP2758007B2

JP2758007B2 - 過給機付エンジンの制御装置

Info

Publication number: JP2758007B2
Application number: JP63298491A
Authority: JP
Inventors: 勝山本; 正志大森; 晴男沖本; 誠司田島
Original assignee: Matsuda KK
Current assignee: Matsuda KK
Priority date: 1988-11-26
Filing date: 1988-11-26
Publication date: 1998-05-25
Anticipated expiration: 2013-05-25
Also published as: JPH02146223A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、過給機の作動状態が低流量側運転領域での
過給効率を高める第１の過給状態と高流量側運転領域で
の過給効率を高める第２の過給状態とに切替可能とされ
た過給機付エンジンの制御装置に関するものである。

〔従来の技術〕

従来、低流量側運転領域と高流量側運転領域とで過給
機の作動状態を切替えてそれぞれの領域での過給効率を
高めるようにした過給機付エンジンは種々知られてい
る。例えば特開昭59−160022号公報に示されるエンジン
では、複数のターボ過給機を設けてその一部のターボ過
給機をエンジン高速域でのみ過給を行う高速域専用ター
ボ過給機とする一方、他のターボ過給機を少なくともエ
ンジン低速域で作動する低速域作動ターボ過給機とし、
高速域専用ターボ過給機に接続される排気通路に排気カ
ット弁を設け、これを運転状態に応じて開閉作動するこ
とにより、低速域では高速域専用ターボ過給機への排気
の供給を遮断して他のターボ過給機に排気を集中的に送
り、高速域では、高速域専用ターボ過給機に排気を供給
するようにしている。

また、実開昭60−178329号公報に示されたエンジンで
も、運転状態に応じ、一方のターボ過給機に排気を集中
的に送る状態と各ターボ過給機に排気を分散供給する状
態とに排気系を切替えるようになっている。

これらの装置によると、低流量側の運転領域（低速
域）では、この領域に適するように容量等を設定したタ
ーボ過給機のみを作動させることにより過給効率が高め
られ、またこのターボ過絵機だけでは容量不足等により
過給効率が低下するような高流量側の運転領域（高速
域）になると別のターボ過給機の作動により過給効率が
高められることとなって、広い運転領域にわたって過給
効率を高めることができる。

〔発明が解決しようとする課題〕

この種の過給機付エンジンにおいては、低流量側運転
領域で過給効率を高める第１の過給状態（例えば低速域
用のターボ過給機のみ作動される状態）と高流量側運転
領域で過給効率を高める第２の過給状態（例えば各ター
ボ過給機をそれぞれ作動する状態）とが、過給効率にと
って有利なように、運転状態に応じて特定の切替点（例
えば所定吸気量や所定回転数）を境に切替えられるよう
になっている。

ところで、車両の運転状態によってはエンジン出力の
向上よりも安定した運転状態の方が要求される場合があ
り、例えば雪道等のスリップし易い路面での走行中には
適度に出力を抑えた安定運転状態が望ましい。このよう
な安定要求状態にあるときに、出力要求状態にあるとき
と同様に上記の特定切替点を境に過給状態を切替えるよ
うにしておくだけでは、例えばスリップし易い路面での
走行中に不必要にエンジントルクが高められてしまうと
いうような問題が残されていた。

本発明は上記の事情に鑑み、スリップし易い安定要求
状態にあるときに、それに応じて過給機作動状態を調整
することにより、このときの要求に適合するようにエン
ジン出力やトルク変動を調整することができる過給機付
エンジンの制御装置を提供するものである。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は上記のような目的を達成するため、過給機の
作動状態が吸気量の少ない低流量側運転領域での過給効
率を高める第１の過給状態と吸気量の多い高流量側運転
領域での過給効率を高める第２の過給状態とに切替可能
とされた過給機付エンジンにおいて、過給機作動状態を
上記低流量側運転領域では上記第１の過給状態として上
記高流量側運転領域では上記第２の過給状態とするよう
に所定の切替点を境に切替える過給機制御手段と、車両
がスリップし易い状態を検出することによって安定要求
状態を検出する検出手段と、この検出手段による検出に
基づき、低車速状態で安定要求状態となったときに上記
第１の過給状態と上記第２の過給状態との間の切替点を
高流量側に変更する切替条件変更手段とを備えたもので
ある。

この発明の装置は、エンジンに対して２つの排気ター
ボ過給機を備え、第１の過給状態としては一方の排気タ
ーボ過給機のみを作動させ、第２の過給状態としては両
排気ターボ過給機を作動させるようになっている過給機
付エンジンに適用することが好ましい。

また、車速を検出する車速検出手段を備え、上記切替
条件変更手段は、上記安定要求状態となったときの車速
に応じ、低車速時には上記切替点を高流量側に、高車速
時には上記切替点を低流量側に変更するようになってい
るものであることが好ましい。

〔作用〕

上記構成によると、スリップし易い路面での走行時の
ような安定要求状態にあるときに、エンジン出力を抑制
する作用が得られる。つまり、低車速時においてスリッ
プし易い状態となった場合に、上記切替点が高流量側に
変更されることにより、低車速時の走行性が良好に維持
されつつ、エンジン出力の上昇を抑制する作用が得ら
れ、効果的にスリップが低減される。

〔実施例〕

本発明の実施例を図面に基づいて説明する。第１図は
本発明の一実施例についての過給機付エンジンの全体構
造を示している。この過給機付エンジンは、エンジンＥ
に対し、低流量域用の第１ターボ過給機１と高流量域専
用の第２ターボ過給機２とを備え、第１ターボ過給機１
のみ作動される第１の過給状態と少なくとも第２ターボ
過給機２が作動される第２の過給状態とに切替可能とさ
れ、図に示す例では、第１ターボ過給機１のみ作動され
る状態と両ターボ過給機1,2が作動される状態とに切替
可能とされている。上記各ターボ過給機1,2はそれぞ
れ、排気により駆動されるタービン1a,2aと、このター
ビン1a,2aに連動して回転することにより吸気を過給す
るコンプレッサ1b,2bとを備えている。

上記第１ターボ過給機１は、比較的低流量側の運転領
域で過給効率が高くなるように容量等が設定されてい
る。また、第２ターボ過給機２は高流量側の運転領域で
第１ターボ過給機１の容量不足等による過給効率の低下
を補うように、容量等が設定されている。従って、第１
ターボ過給機１のみが作動される第１の過給状態では低
流量側運転領域での過給効率が高められ、両ターボ過給
機1,2がともに作動される第２の過給状態では高流量側
運転領域での過給効率が高められるようになっている。

エンジンＥの排気通路３は、第１、第２の２つの排気
通路3a,3bに分けられ、それぞれ各タービン1a,2aに接続
されており、各タービン1a,2aより下流側で両排気通路3
a,3bが合流している。また、各タービン1a,2aより上流
側において上記両排気通路3a,3bは連通路４により連通
されている。

第２ターボ過給機２のタービン2aに排気を導く第２排
気通路3bには、上記連通路４より下流側において第２排
気通路3bを開閉することによりタービン2aへの排気の流
通、遮断を行なう排気カット弁５が設けられている。従
って、排気カット弁５が閉じられたときは、第１排気通
路3aに排出される排気に加えて第２排気通路3bに排出さ
れる排気も第１ターボ過給機１のタービン1aに導かれる
ことにより、第１ターボ過給機１のみが作動され、排気
カット弁５が開かれたときは、両排気通路3a,3bに排出
された排気がそれぞれ各タービン1a,2aに導かれること
により、両ターボ過給機1,2が作動されるようになって
いる。上記排気カット弁５はアクチュエータ６により開
閉作動される。

また、排気カット弁５が開かれる前に少量の排気を第
２ターボ過給機２のタービン2aに送って第２ターボ過給
機２を予回転させるため、上記連通路４とタービン2aの
入口側との間には、排気カット弁５をバイパスする小径
の排気漏らし通路７が設けられている。この排気漏らし
通路７には、運転状態に応じてこの通路７を開閉する排
気漏らし弁８が設けられており、この排気漏らし弁８は
アクチュエータ９により開閉作動される。

また、各タービン1a,2aより上流側の部分と下流側の
部分との間には、各タービン1a,2aをバイパスするウエ
ストゲート通路10が設けられ、このウエストゲート通路
10には、アクチュエータ12により開閉作動されるウエス
トゲートバルブ11が介設されている。上記ウエストゲー
ト通路10は、例えば図示のように上記連通路４の途中と
下流側排気通路集合部との間に設けられる。

一方、エンジンＥの吸気通路15には、第１ターボ過給
機１のコンプレッサ1bが配置された第１吸気通路15a
と、第２ターボ過給機２のコンプレッサ2bが配置された
第２吸気通路15bとが設けられている。上記第１吸気通
路15aと第２吸気通路15bとは、上流側の吸気通路15から
互いに分岐し、それぞれコンプレッサ1b,2bを経て、各
コンプレッサ1b,2bより下流側で合流している。上流側
の吸気通路15には吸気量を検出するエアフローメータ16
が設けられている。また、第1,第２吸気通路15a,15bの
合流部より下流の吸気通路15にはインタクーラ17、スロ
ットル弁18、サージタンク19、燃料噴射弁20等が配設さ
れている。

上記第２吸気通路15bには、コンプレッサ2bより下流
の、第１吸気通路15aとの合流箇所の近傍に、第２吸気
通路15bを遮断する吸気カット弁21が設けられており、
この吸気カット弁21はアクチュエータ22により開閉作動
される。さらに、吸気カット弁21より上流でコンプレッ
サ2bの下流の第２吸気通路15bを上流側の吸気通路15に
連通する吸気リリーフ通路23が設けられ、この吸気リリ
ーフ通路23には、アクチュエータ25により開閉作動され
るリリーフ弁24が設けられている。

上記排気カット弁５、排気漏らし弁８、ウエストゲー
トバルブ11、吸気カット弁21およびリリーフ弁24の各ア
クチュエータ6,9,12,22,25はそれぞれダイヤフラム装置
により構成され、これらに対する駆動、制御系統は次の
ようになっている。

排気カット弁５のアクチュエータ６は、通路31を介し
て三方電磁弁32に接徐されている。この三方電磁弁32
は、コントロールユニット50からの信号に応じ、上記ア
クチュエータ６を大気側に連通する状態と負圧通路33に
連通する状態とに切替わる。そして、このような連通状
態の切替わりに応じた上記アクチュエータ６の作動によ
り、排気カット弁５が閉状態と開状態とに切替えられ
る。なお、上記負圧通路33はバキュームタンク34に通じ
ており、このバキュームタンク34にはスロットル弁18下
流の吸気通路15からチェックバルブ35を介して導かれた
負圧が蓄えられている。

排気漏らし弁８のアクチュエータ９は、コンプレッサ
1bの下流の第１吸気通路15aに通じる過給圧通路36に接
続されている。そして、この通路36からアクチュエータ
９に導かれる過給圧が所定値以上となったときに排気漏
らし弁８が開かれる。

ウエストゲートバルブ11のアクチュエータ12も上記過
給圧通路36に接焼されている。そして、上記アクチュエ
ータ12に導入される過給圧が所定の許容最高過給圧とな
ったときにウエストゲートバルブ11が開かれる。

吸気カット弁21のアクチュエータ22は、通路37を介し
て切替弁38に接続されている。この切替弁38は、吸気カ
ット弁21附近における第１吸気通路15aと第２吸気通路1
5bとからそれぞれ通路39,40を介して導かれる各圧力の
圧力バランスに応じて作動するもので、上記両圧力の差
圧が所定値以上のときはアクチュエータ22を大気側に連
通させて吸気カット弁21を閉状態とし、上記差圧が所定
値より小さくなったときはアクチュエータ22を負圧通路
41に連通させて吸気カット弁21を開作動させるようにな
っている。従って、排気カット弁５が開かれて第２ター
ボ過給機２の作動により第２吸気通路15b内の圧力が第
１吸気通路15a内の圧力に充分近付く程度まで上昇した
ときに、吸気カット弁21が開かれて第２吸気通路15bか
らの過給気がエンジンＥに送られるようになっている。
上記負圧通路41はバキュームタンク34に通じている。

リリーフ弁24のアクチュエータ25は、通路42を介して
三方電磁弁43に接続されている。この三方電磁弁43は、
コントロールユニット50からの信号に応じ、上記アクチ
ュエータ25を負圧通路44に連通する状態と大気側に連通
する状態とに切替わる。そして、このような連通状態の
切替わりに応じた上記アクチュエータ25の作動により、
リリーフ弁24が開状態と閉状態とに切替えられる。上記
負圧通路44はバキュームタンク34ニ通じている。

上記コントロールユニット50は、所定の切替点を境に
低流量側の運転領域では第１ターボ過給機１のみ作動さ
せ、高流量側の運転領域では両ターボ過給機1,2を作動
させるように過給機作動状態を制御する制御手段51と、
車両運転状態の安定要求状態を検出する検出手段52と、
この検出手段52による検出に基づき、上記安定要求状態
となったときに上記第１の過給状態と上記第２の過給状
態との間ノ切替条件を変更する切替条件変更手段53とを
含んでいる。上記制御手段51は、例えばエアフローメー
タ16からの吸気量検出信号と回転数センサ54からのエン
ジン回転数検出信号とに応じ、後述の第２図中に示すラ
インL4またはL3を境として排気カット弁５を開閉し、か
つ、これと一定の関係でリリーフ弁24を開閉させるよう
に、三方電磁弁32,43を制御している。

また、上記検出手段52は、車両がスリップし易い状態
を検出することによって安定要求状態を検出するもので
あり、例えばノーマルモードとスノーモードとを切替え
る切替スイッチ56からの信号に基づき、走行路面が雪道
等のスリップし易い低μ路かどうかを検出するようにし
ている。なお、上記切替スイッチ56は運転席に設けら
れ、運転者による判断で切替操作されるものである。た
だし、このような切替スイッチ56が設けられていない場
合でも、後述のように低μ路かどうかを検出することが
できる。当実施例ではさらに、舵角センサ55からのハン
ドル舵角検出信号に基づいてハンドル舵角が大きいコー
ナリング時かどうかを調べるようにしている。

上記変更手段53は、上記検出手段52による検出に基づ
き、低車速状態で安定要求状態となったときに上記切替
点を高流量側に変更するようになっている。

第２図は、横軸にエンジン回転数、縦軸にエンジン負
荷をとって、排気カット弁５、排気漏らし弁８、ウエス
トゲートバルブ11およびリリーフ弁24の各開閉の切替の
特性を示している。図中のL1は第１設定吸気量Q1と第１
設定回転数R1とで特定されるリリーフ弁開ライン、L2は
第２設定吸気量Q2と第２設定回転数R2とで特定されるリ
リーフ弁閉ライン、L3は第３設定吸気量Q3と第３設定回
転数R3とで特定される排気カット弁閉ライン、L4は第４
設定吸気量Q4と第４設定回転数R4とで特定される耕気カ
ット弁開ラインである。

この図に基づいて上記各弁の作動の設定を説明する
と、排気カット弁５は、低流量（低回転）側から高流量
（高回転）側への運転状態移行時には、排気カット弁開
ラインL4に達するまでは閉じられてこのラインL4を越え
たときに開状態に切替えられ、高流量側から低流量側へ
の移行時には、排気カット弁開ラインL4に対して適度の
ヒステリシスをもたせた排気カット弁閉ラインL3を境に
開状態から閉状態へ切替えられる。従って、上記ライン
L4またはL3より低流量低回転側の領域が実質的に第１タ
ーボ過給機１のみ作動される第１の過給状態の領域（以
下、Ｐ領域という）、上記ラインL4またはL3より高流量
高回転側の領域が実質的に両ターボ過給機1,2が作動さ
れる第２の過給状態の領域（以下、Ｐ＋Ｓ領域という）
となる。

排気漏らし弁８は、排気カット弁開ラインL4および排
気カット弁閉ラインL3よりもある程度低流量側で閉状態
から開状態に切替わるように、その開閉切替えラインが
アクチュエータ９のスプリング荷重により設定されてい
る。このようにしているのは、排気カット弁５が開状態
に切替えられるまえに少量の排気を第２ターボ過給機２
のタービン2aに送って第２ターボ過給機２を予回転させ
ることにより、Ｐ＋Ｓ領域へ移行したときの第２ターボ
過給機２の作動の応答性を高めるためである。

リリーフ弁24は、低流量（低回転）側から高流量（高
回転）側への運転状態移行時には、排気漏らし弁開閉ラ
インよりも高流量側で排気カット弁開ラインL4よりも低
流量低回転側に設定されたリリーフ弁閉ラインL2を境と
して、このラインL2に達するまでは開かれてこのライン
L2を越えたときに閉状態に切替えられ、高流量側から低
流量側への移行時には、リリーフ弁閉ラインL2に対して
適度のヒステリシスをもたせたリリーフ弁開ラインL1を
境に閉状態から開状態へ切替えられる。このようにして
いるのは、Ｐ＋Ｓ領域にある程度近付くまでの第２ター
ボ過給機２の予回転中等には、第２吸気通路15b内の空
気をリリーフすることにより、通路内の圧力上昇に伴う
温度上昇を避け、一方、Ｐ＋Ｓ領域にある程度近付いた
ときには、リリーフを停止することにより、第２吸気通
路15b内の圧力を上昇させるとともに、第２ターボ過給
機２の回転数上昇を促進するためである。つまり、予回
転中にリリーフ弁24が閉じられ、かつ吸気カット弁21も
閉じられているときは、第２吸気通路15bが行き止まり
状態となって、コンプレッサ2bが回転しても空気が送給
されないので第２ターボ過給機２の負荷が低下し、これ
によって第２ターボ過給機２の回転数上昇を促進する作
用が得られる。なお、Ｐ＋Ｓ領域への移行後は、第１吸
気通路15aと第２吸気通路15bとの差圧が小さくなること
に伴って吸気カット弁21が開かれることにより、第２吸
気通路15bからの過給気もエンジンに送られるが、リリ
ーフ弁24は閉状態に保たれる。

また、ウエストゲートバルブ11は、許容最高過給圧に
達する状態となったときに開かれるように、その開閉切
替えラインがアクチュエータ12のスプリング荷重により
設定されている。

この第２図中のラインL1〜L4を定める第１〜第４設定
吸気量Q1〜Q4および第１〜第４設定回転数R1〜R4につい
ては、予めそれぞれの基本値Q1o〜Q4o,R1o〜R4oがコン
トロールユニット50内のメモリ（図示せず）に記憶され
ている。そして、基本値によると、上記排気カット弁開
ラインL4は、吸気量（回転数）が漸増する加速時等に過
給効率にとって最も有利な過給機作動状態の切替え点が
得られるように設定され、排気カット弁閉ラインL3はラ
インL4に対して適度のヒステリシスをもたせるように設
定される。また、前記のようなリリーフ弁24の機能が有
効に発揮されるように、リリーフ弁閉ラインL2およびリ
リーフ弁開ラインL1は、ラインL4およびL3に対して適度
の吸気量差および回転数差をもって設定される。これら
のラインL1〜L4は、エンジンの回転数および負荷に関係
する吸気量を主たるパラメータとして設定されるが、当
実施例では、あまり高回転側で排気カット弁５等を切替
えることは好ましくないことから、エンジン回転数もパ
ラメータとしている。

第３図は上記コントロールユニット50による排気カッ
ト弁５およびリリーフ弁24の制御をフローチャートで示
している。このフローでは、スタートすると、先ずステ
ップS₁でシステムのイニシャライズを行ない、次にステ
ップS₂で吸気量Ｑおよびエンジン回転数Ｒの各検出値を
エアフローメータ16および回転数センサ54からそれぞれ
入力する。続いてステップS₃で、排気カット弁５および
リリーフ弁24の開閉切替点（第２図中のラインL1〜L4）
である第１〜第４設定吸入空気量の墓本値Q1o〜Q4oおよ
び第１〜第４設定回転数の基本値R1o〜R4oをメモリから
読出す。

次に、ステップS₄で舵角センサ55からの信号に基づい
て舵角αを検出し、ステップS₅で舵角αが所定値αｏよ
り大か否かを調べる。そして、ステップS₅の判定がYES
となる場合は、原則的に排気カット弁５およびリリーフ
弁24をそれまでの状態に保つ。ただし図に示す例では、
Ｐ領域でリリーフ弁24が閉の状態が持続して第２吸気通
路15b内の温度が過度に上昇するといった事態を避ける
ため、後述のフラグＦが２もしくは３のときにはこのフ
ラグＦを４とするとともに排気カット弁５を開とする処
理（ステップS₆〜S₉）を行なった上でステップS₂に戻
り、それ以外のときにはそのままステップS₂に民る。

ステップS₅の判定がNOの場合は、さらにステップS₁₀
で切替スイッチ56からの信号に基づいてスリップ状態を
検出し、ステップS₁₁でスリップし易い路面状態かどう
かを調べる。なお、上記切替スイッチ56が設けられてい
ない場合は、例えぱ第４図のように車速およびエンジン
回転数を調べることによってスリップ状態を判別すれば
よい。つまり、非スリップ時の車速とエンジン回転数と
の対応関係を示す第４図中のラインを基準とすれば、上
記ラインよりエンジン回転数が高くなるとスリップ状態
にあることを意味する。

ステップS₁₁の判定がNOのときは上記基本値Q1o〜Q4o,
R1o〜R4oをそのまま最終的な第１〜第４設定吸気量Q1〜
Q4および第１〜第４設定回転数R1〜R4とする（ステップ
S₁₂）。一方、この判定がYESとなる安定要求状態のとき
は、ステップS₁₃で、上記基本値Q1o〜Q4o,R1o〜R4oを増
加または減少して最終的な第１〜第４設定吸気量Q1〜Q4
および第１〜第４設定回転数R1〜R4を求める。このとき
の設定吸気量および設定回転数の増減は、図外の車速セ
ンサによって検出される車速に応じて第５図に示すよう
にすることが望ましい。すなわち、設定吸気量Qn（Q1〜
Q4）についての補正値ΔＱおよび設定回転数Rn（R1〜R
4）についての補正値ΔＲをそれぞれ車速Ｖに応じて定
めるとともに、所定車速Vaよりも低車速側では基本値Qn
o（Q1o〜Q4o）,Rno（R1o〜R4o）よりも補正量ΔQ,ΔＲ
だけ大きな値（Qno＋ΔQ,Rno＋ΔＲ）を設定吸気量Qnお
よび設定回転数Rnとし、所定車速Vaよりも高車速側では
基本値Qno,Rnoよりも補正量ΔQ,ΔＲだけ小さな値（Qno
−ΔQ,Rno−ΔＲ）を設定吸気量Qnおよび設定回転数Rn
とする。

ステップS₁₂またはステップS₁₃による設定の次には、
ステップS₁₄以降で第１図中の制御手段51としての処理
を行なう。この処理としては、先ずフラグＦが１か否か
の判定（ステップS₁₄）と、その判定がNOの場合のフラ
グＦが2m（ｍは整数）か否かの判定（ステップS₁₅）
と、その判定がYESの場合のフラグＦが２か否かの判定
（ステップS₁₆）とにより、上記フラグＦの値を調べ
る。

なお、上記フラグＦは、吸気量Ｑとエンジン回転数Ｒ
とで特定される運転状態が第２図中のどのような領域に
属しているかを区別するもので、１〜４のいずれかの値
をとる。Ｆ＝１であれぱ、排気カット弁５が閉のＰ領域
のうちでリリーフ弁24が開となるリリーフ弁開領域、つ
まりラインL2（加速時）またはラインL1（減速時）より
も低流量低回転側の領域にあることを示す。Ｆ＝２もし
くはＦ＝３であれば、排気カット弁５が閉のＰ領域のう
ちでリリーフ弁24が閉となるリリーフ弁閉領域にあるこ
とを示すものであって、リリーフ弁開領域からこの領域
へ移行した場合はＦ＝２となり、Ｐ＋Ｓ領域からこの領
域へ移行した場合はＦ＝３となる。このＰ領域内のリリ
ーフ弁閉領域と上記リリーフ弁開領域との境界は、リリ
ーフ弁開領域からの移行の場合はラインL2、リリーフ弁
開領域への移行の場合はラインL1となり、またこのＰ領
域内のリリーフ弁閉領域とＰ＋Ｓ領域との境界は、Ｐ＋
Ｓ領域からの移行の場合はラインL3,P＋Ｓ領域への移行
の場合はラインL4となる。また、Ｆ＝４であれば、排気
カット弁５が開のＰ＋Ｓ領域、つまりラインL4（加速
時）またはラインL3（減速時）よりも高流量高回転側の
領域にあることを示す。

上記ステップS₁₄の判定がYES（Ｆ＝１）であれば、前
回の運転状態が上記のＰ領域のうちの吸気リリーフ弁開
領域にあったことを意味する。この場合は吸気量Ｑが第
２設定吸気量Q2より大か否かの判定（ステップS₁₇）お
よびエンジン回転数Ｒが第２設定回転数R2より大か否か
の判定（ステップS₁₈）に基づいて次のような処理を行
なう。すなわち、ステップS₁₇,S₁₈の判定がともにNOで
あれば、運転状態がリリーフ弁開領域に維持されている
ので、そのままステップS₂に戻ることにより、排気カッ
ト弁５を閉、リリーフ弁24を開の状態に保つ。ステップ
S₁₇,S₁₈のいずれかで判定がYESとなれば、運転状態が築
２図中のラインL2を越えてリリーフ弁閉領域に移行した
ので、ステップS₁₉でＦ＝２とするとともに、ステップS
₂₀でリリーフ弁24を閉作動してから、ステップS₂に戻
る。

ステップS₁₆での判定がYES（Ｆ＝２）であれば、前回
の運転状態がＰ領域内のリリーフ弁閉領域にあって、か
つリリーフ弁開領域から移行した後の状態であることを
意味する。この場合は吸気量Ｑが第４設定吸気量Q4より
大か否かの判定（ステップS₂₁）と、その判定がNOの場
合のエンジン回転数Ｒが第４設定回転数R4より大か否か
の判定（ステップS₂₂）と、その判定がNOの場合の吸気
量Ｑが第１設定吸気量Q1より小か否かの判定（ステップ
S₂₃）と、その判定がYESの場合のエンジン回転数Ｒが第
１設定回転数R1より小か否かの判定（ステップS₂₄）と
に基づき、次のような処理を行なう。すなわち、ステッ
プS₂₁,S₂₂の判定がともにNOであって、かつステップ
S₂₃,S₂₄のいずれかの判定がNOであれば、運転状態がラ
インL1,L4間の領域に維持されているので、そのままス
テップS₂に戻ることにより、排気カット弁５を閉、リリ
ーフ弁24を閉の状態に保つ。ステップS₂₁,S₂₂のいずれ
かで判定がYESとなれば、運転状態が第２図中のラインL
4を越えてＰ＋Ｓ領域に移行したので、ステップS₁₉でＦ
＝４とするとともに、ステップS₂₀で排気カット弁５を
開作動してから、ステップS₂に戻る。ステップS₂₃,S₂₄
の判定がともにYESとなれぱ、運転状態が第２図中のラ
インL1より低流量低回転側のリリーフ弁開領域へ移行し
たので、ステップS₂₇でＦ＝１とするとともに、ステッ
プS₂₈でリリーフ弁24を開作動してから、ステップS₂に
戻る。

ステップS₁₅での判定がNOであれば、Ｆ＝３であり、
前回の運転状態がＰ領域内のリリーフ弁閉領域にあっ
て、かつＰ＋Ｓ領域から移行した後の状態であることを
意味する。この場合は吸気量Ｑが第１設定吸気量Q1より
小か否かの判定（ステップS₂₉）と、その判定がYESの場
合のエンジン回転数Ｒが第１設定回転数R1より小か否か
の判定（ステップS₃₀）と、ステップS₂₉,S₃₀の判定のい
ずれかがNOの場合の吸気量Ｑが第４設定吸気量Q4より大
か否かの判定（ステップS₃₁）と、その判定がNOの場合
のエンジン回転数Ｒが第４設定回転数R4より大か否かの
判定（ステップS₃₂）とに基づき、次のような処理を行
なう。すなわち、ステップS₂₉,S₃₀のいずれかの判定がN
Oであって、かつステップS₃₁,S₃₂の判定がともにNOであ
れば、運転状態がラインL1,L4間の領域に維持されてい
るので、そのままステップS₂に戻ることにより、排気カ
ット弁５を閉、リリーフ弁24を閉の状態に保つ。ステッ
プS₂₉,S₃₀の判定がともにYESとなれば、運転状態が第２
図中のラインL1より低流量低回転側のリリーフ弁開領域
へ移行したので、ステップS₃₃でＦ＝１とするととも
に、ステップS₃₄でリリーフ弁24を開作動してから、ス
テップS₂に戻る。ステップS₃₁,S₃₂のいずれかで判定がY
ESとなれば、運転状態が第２図中のライン14を越えてＰ
＋Ｓ領域に移行したので、ステップS₃₅でＦ＝４とする
とともに、ステップS₃₆で排気カット弁５を開作動して
から、ステップS₂に戻る。

ステップS₁₆の判定がNOであれば、Ｆ＝４であり、前
回の運転状態が上記のＰ＋Ｓ領域にあったことを意味す
る。この場合は吸気量Ｑが第３設定吸気量Q3より小か否
かの判定（ステップS₃₇）およびエンジン回転数Ｒが第
３設定回転数R3より小か否かの判定（ステップS₃₈）に
基づいて次のような処理を行なう。すなわち、ステップ
S₃₇,S₃₈のいずれかの判定がNOであれば、運転状態がＰ
＋Ｓ領域に維持されているので、そのままステップS₂に
戻ることにより、排気カット弁５を開、リリーフ弁24を
閉の状態に保つ。ステップS₃₇,S₃₈の判定がともにYESと
なれば、運転状態が第２図中のラインL3より低流量低回
転側のＰ領域に移行したので、ステップS₃₉でＦ＝３と
するとともに、ステップS₄₀で排気カット弁５を閉作動
してから、ステップS₂に戻る。

以上のような当実施例の制御装置によると、ステップ
S₁₄〜S₄₀の制御手段51としての処理が行なわれた場合、
低流量低回転側の領域では排気カット弁５が閉じられ
て、実質的に第１ターボ過給機１のみが作動され、低流
量域での過給効率が高められる。そして、低流量側から
高流量側への運転状態移行時には、先ず排気漏らし弁開
閉ラインを越えたときに排気漏らし弁８が閉から開に切
替えられ、さらにラインL2を越えたときにリリーフ弁24
が開から閉に切替えられてから、過給機作動状態の切替
え点であるラインL4を越えると、上記排気カット弁５が
閉から開に切替えられる。この状態に至ると、第２ター
ボ過給機２のタービン2aに充分に排気が供給されること
により、第１ターボ過給機１に加えて第２ターボ過給機
２も実質的に作動され、高流量域での過給効率が高めら
れる。

安定要求状態以外のときにはこのような過給状態の切
替が、前記基本値Q1o〜Q4o,R1o〜R4oを設定吸気量Q1〜Q
4および設定回転数R1〜R4として行なわれることによ
り、全体的に過給効率が最大限に高められるように過給
状態が切替えられる。

一方、走行路面がスリップし易い状態にある安定要求
状態のときは、ステップS₁₃の処理で上記Q1o〜Q4o,R1o
〜R4oよりも補正量ΔＱ、ΔＲだけ増加または減少した
値を設定吸気量Q1〜Q4および設定回転数R1〜R4とした上
で、ステップS₁₄〜S₄₀の処理が行なわれることにより、
過給状態の切替点は過給効率を最大限に高める切替点よ
りも低流量（低回転）側もしくは高流量（高回転）側に
ずらされる、これにより、安定要求状態以外のときと比
べると過給効率が低下し、スリップ低減に有利なように
エンジン出力の上昇が抑制される。この場合、設定吸気
量および設定回転数を車速に応じて第５図のように増減
すると、低車速側ではＰ領域が拡大され、高車速側では
Ｐ＋Ｓ領域が拡大されることとなって、それぞれの車速
領域での走行性を良好にしつつ、エンジン出力を抑制す
る作用が得られる。

また、舵角αが所定値αｏよりも大きくなるようなと
き（コーナリング時）には、Ｐ領域でリリーフ弁24が閉
となっている場合を除き、運転状態の変化に関係なくそ
れまでの過給状態がそのまま維持され、過給状態の切替
わりが制限される。つまりコーナリング中は、原則的
に、それまでがＰ領域にあれば運転状態が高流量側に変
化しても第１ターボ過給機１のみ作動する状態が維持さ
れ、それまでがＰ＋Ｓ領域にあれば運転状態が低流量側
に変化しても両ターボ過給機1,2が作動する状態が維持
される。これにより、コーナリング中は過給状態の切替
わりによってトルク変動が生じるという事態が減少し、
走行安定性が高められることとなる。

なお、要求安定状態等の判別に応じた制御は上記実施
例に限定されず、例えば舵角αが所定値αｏより大のと
きの制御としては、このときに無条件に過給状態をそれ
までの状態に維持するようにしてもよい。また、要求安
定状態等の判別とそれに応じた制御は、スリップ状態に
ついてのみ行なうようにしてもよい。さらにこのほか
に、定速走行指定操作に応じて定速走行状態に制御する
定速走行装置を備えた車両においては、車両運転状態の
安定性が要求される定速走行状態となったときに、例え
ば前記のステップS₆〜S₉と同様の処理で過給状態の切替
を制限してもよい。

また、本発明の制御装置が適用される過給機付エンジ
ンとしては、第１図に示すような第１ターボ過給機１と
第２ターボ過給機２とを備えたものに限らず、例えぱエ
ンジン出力軸に運動するエンジン駆動の過給機（スーパ
チャージャ）とターボ過給機とを用いて、低流量領域で
はスーパチャージャのみ作動させ、高流量領域でターボ
過給機を作動させるものでもよい。あるいは、１つのタ
ーボ過給機に対してこれに排気を導く通路を２分し、そ
の一方から排気を導く状態と双方から排気を導く状態と
に切替えるようなものでもよく、要は、低流量側運転領
域での過給効率を高める過給状態と高流量側運転領域で
の過給効率を高める過給状態とに切替可能なものであれ
ぱよい。

〔発明の効果〕

以上のように本発明は、過給機の作動状態を、低流量
側運転領域での過給効率を高める第１の過給状態と高流
量側運転領域での過給効率を高める第２の過給状態と
に、所定の切替点を境に切替えるようにするとともに、
車両がスリップし易い状態を検出することによって安定
要求状態を検出し、低車速状態で安定要求状態となった
ときに上記第１の過給状態と上記第２の過給状態との間
の切替点を高流量側に変更するようにしてるため、基本
的には過給効率が高められるような過給状態の切替が行
なわれるようにするが、スリップし易い状態となったと
きに、低車速時の走行性を良好に維持しつつ、エンジン
出力の上昇を抑制して、効果的にスリップを低減し、走
行安定性を向上することができるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す過給機付エンジンの全
体構造概略図、第２図は排気系および吸気系に配設され
る各弁の作動特性を示す特性図、第３図はコントロール
ユニットによる制御のフローチャート、第４図は車速と
エンジン回転数との関係に応じてスリップ状態を判別す
る場合の関係説明図、第５図はスリップ状態にあるとき
の設定吸気量および設定回転数の変更例を示す図であ
る。Ｅ……エンジン、１……第１ターボ過給機、２……第２
ターボ過給機、５……排気カット弁、50……コントロー
ルユニット、51……制御手段、52……検出手段、53……
切替条件変更手段。

フロントページの続き (72)発明者田島誠司広島県安芸郡府中町新地３番１号マツダ株式会社内 (56)参考文献特開昭59−160022（ＪＰ，Ａ) 特開昭61−226521（ＪＰ，Ａ) 特開昭61−157723（ＪＰ，Ａ) 特開昭58−167845（ＪＰ，Ａ) 実開昭62−119434（ＪＰ，Ｕ) 実開昭61−134532（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) F02B 33/00 - 39/16

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】過給機の作動状態が吸気量の少ない低流量
側運転領域での過給効率を高める第１の過給状態と吸気
量の多い高流量側運転領域での過給効率を高める第２の
過給状態とに切替可能とされた過給機付エンジンにおい
て、過給機作動状態を上記低流量側運転領域では上記第
１の過給状態として上記高流量側運転領域では上記第２
の過給状態とするように所定の切替点を境に切替える過
給機制御手段と、車両がスリップし易い状態を検出する
ことによって安定要求状態を検出する検出手段と、この
検出手段による検出に基づき、低車速状態で安定要求状
態となったときに上記第１の過給状態と上記第２の過給
状態との間の切替点を高流量側に変更する切替条件変更
手段とを備えたことを特徴とする過給機付エンジンの制
御装置。
【請求項２】エンジンに対して２つの排気ターボ過給機
を備え、第１の過給状態としては一方の排気ターボ過給
機のみを作動させ、第２の過給状態としては両排気ター
ボ過給機を作動させるものであることを特徴とする請求
項１記載の過給機付エンジンの制御装置。
【請求項３】車速を検出する車速検出手段を備え、上記
切替条件変更手段は、上記安定要求状態となったときの
車速に応じ、低車速時には上記切替点を高流量側に、高
車速時には上記切替点を低流量側に変更するようになっ
ていることを特徴とする請求項１または２記載の過給機
付エンジンの制御装置。