JP2861516B2

JP2861516B2 - 過給機付エンジンの過給圧制御装置

Info

Publication number: JP2861516B2
Application number: JP3216522A
Authority: JP
Inventors: 衛吉岡; 邦彦中田
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 1991-08-02
Filing date: 1991-08-02
Publication date: 1999-02-24
Anticipated expiration: 2014-02-24
Also published as: JPH0539729A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、過給機付エンジンの過
給圧制御装置に関し、とくに高地における過給圧の低下
を防止することが可能な過給圧制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】エンジン本体に対し、主、副二つのター
ボチャージャを並列に配置し、低吸入空気量域では主タ
ーボチャージャのみ作動させて１個ターボチャージャと
し、高吸入空気量域では両ターボチャージャを作動させ
るようにした、いわゆる２ステージターボシステムを採
用した過給機付エンジンが知られている。

【０００３】この種の過給機付エンジンの構成は、たと
えば図１０に示すようになっている。エンジン本体３９
１に対し、主ターボチャージャ（Ｔ／Ｃ−１）３９２と
副ターボチャージャ（Ｔ／Ｃ−２）３９３が並列に設け
られている。副ターボチャージャ３９３に接続される
吸、排気系には、それぞれ吸気切替弁３９４、排気切替
弁３９５が設けられ、副ターボチャージャ３９３のコン
プレッサをバイパスする吸気バイパス通路３９７には、
吸気バイパス弁３９６が設けられている。低吸入空気量
域では吸気切替弁３９４、排気切替弁３９５をともに全
閉とすることにより、主ターボチャージャ３９２のみを
過給作動させ、高吸入空気量域では両切替弁３９４、３
９５をともに全開とし、吸気バイパス弁３９６を閉じる
ことにより、副ターボチャージャ３９３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。

【０００４】低吸入空気量域から高吸入空気量域に移行
するときには、吸気切替弁３９５および排気切替弁３９
４が閉じられているときに排気バイパス弁３９８を小開
制御し、さらに吸気バイパス弁３９６を閉じることによ
り副ターボチャージャ３９３の助走回転数を高め、ター
ボチャージャの切替をより円滑に（切替時のショックを
小さく）行うことが可能になっている。排気バイパス弁
３９８は、ダイヤフラムアクチュエータの作動により開
閉動作するようになっている。ダイヤフラムアクチュエ
ータのダイヤフラム室内には、過給気が導かれており、
ダイヤフラム室内に導かれた過給気はデューティ制御さ
れる電磁弁を介して大気にブリードされるようになって
いる。

【０００５】なお、主ターボチャージャのみの過給時に
は排気バイパス弁のみをデューティ制御し、主ターボチ
ャージャおよび副ターボチャージャの双方による過給時
にはウェストゲートバルブのみをデューティ制御するこ
とにより、過給圧を所定の圧力に制御するようにした装
置は、特開昭６３−２５３１９号公報に開示されてい
る。

【０００６】図１１は、排気バイパス弁３９８を開閉駆
動するダイヤフラムアクチュエータに供給される過給気
の大気へのブリード量（リーク量）と過給圧との関係を
示している。排気バイパス弁用のダイヤフラムアクチュ
エータは、ダイヤフラムに作用する圧力が高くなると開
弁するようになっており、ダイヤフラムに作用する圧力
が小さい状態では内蔵されたスプリングの付勢力によっ
て閉弁するようになっている。したがって、図１１に示
すように、電磁弁へ出力する制御信号のデューティ値を
大にしダイヤフラムアクチュエータに導入される過給気
のブリード量を多くすることにより、排気バイパス弁の
開度が小さくなり、制御過給圧が高められる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】過給圧は大気圧に対し
て相関関係にあるので、過給圧の絶対圧制御では制御過
給圧は大気圧に対して高地ほど相対圧差が大きくなる。
図９のＰ₀は過給圧のフィードバック制御が開始される
過給圧の圧力レベルを示しており、この圧力レベルＰ₀
に対する平地での大気圧（７６０ｍｍＨｇａｂｓ）の差
はＡであり、圧力レベルＰ₀に対する高地（６００ｍｍ
Ｈｇａｂｓ）の差はＢとなる。このように、制御過給圧
は大気圧に対し高地ほど相対圧差が大きくなり、高地で
は図９のＰ₁に示すように、過給圧がフィードバック制
御圧Ｐ _O に達してから所定の圧力（目標過給圧）Ｐ _Bに
達するまでの時間ｔ ₂が長くなる。これを補正するため
には、排気バイパス弁を駆動するダイヤフラムアクチュ
エータへ導入される過給気を多量に外部にブリードさせ
て排気バイパス弁の開度を小さくする必要が生じるが、
従来ではダイヤフラムアクチュエータに過給気を導入す
る電磁弁の初期デューティ値が固定となっているため、
高地ではアクチュエータの過給初期のブリード量不足に
より制御過給圧の上昇速度が平地の場合よりも低下して
しまい、過給圧がフィードバック制御開始圧力Ｐ _O に達
してから所定の圧力Ｐ _B に達するまでの時間ｔ ₂ が平地
の場合の時間ｔ ₁ に比べて長くなってしまう。この過給
圧の低下は出力トルクの低下を招き、車両の加速性を悪
化させる。

【０００８】上述の従来技術は、主、副ターボチャージ
ャを有する２ステージツインターボチャージャを対象に
説明したが、ターボチャージャが１個のみであるシング
ルターボチャージャにおいても、同様な問題が生じる。

【０００９】本発明は、高地における過給圧制御用アク
チュエータの過給初期のブリード量不足に起因する過給
圧の上昇速度の低下を抑制し、過給圧がフィードバック
制御開始圧力（Ｐ _O ）になってから所定の圧力（目標過
給圧Ｐ _B ）になるまでの時間（ｔ ₃ ）を平地並みの時間
（ｔ ₁ ）にすることが可能な過給機付エンジンの過給圧
制御装置を提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
の本発明は、つぎの通りである。エンジンから排出され
る排気ガスの一部を過給機のタービンをバイパスさせて
流す過給圧制御弁を有し、該過給圧制御弁をダイヤフラ
ムアクチュエータのダイヤフラム室内に導かれる過給気
の圧力によって開弁可能に構成し、該ダイヤフラムアク
チュエータのダイヤフラム室内に導入される過給気を、
吸気管圧力の大きさに応じてデューティ値またはデュー
ティ値の増減が決定されデューティ値が大なほどブリー
ド量を増大させて過給圧を大にする電磁弁を介して外部
にブリードさせることにより、前記過給圧制御弁の開度
を調整し過給圧の制御を行うようにした過給機付エンジ
ンの過給圧制御装置において、大気圧の高低を検出する
大気圧検出手段と、前記大気圧検出手段によって検出さ
れた大気圧が低いほど前記電磁弁の初期デューティ値を
大に補正する初期デューティ値補正手段と、を具備した
ことを特徴とする過給機付エンジンの過給圧制御装置。

【００１１】

【作用】上記本発明の過給機付エンジンの過給圧制御装
置では、大気圧検出手段によって検出される大気圧が低
くなると、初期デューティ値補正手段によって過給圧制
御弁を駆動する電磁弁の初期デューティ値が補正され
る。そのため、大気圧が低くなる高地においてはフィー
ドバック制御による過給圧制御の初期に過給圧制御弁の
開度を小にして排気ガスのバイパス量を抑制することが
可能となり、平地の場合に対する過給圧の上昇速度の低
下が抑制され、過給圧がフィードバック制御開始圧力に
なってから目標過給圧に達するまでの時間が平地の場合
並みに短くなる。

【００１２】

【実施例】以下に、本発明に係る過給機付エンジンの過
給圧制御装置の望ましい実施例を、図面を参照して説明
する。

【００１３】図１ないし図９は、本発明の一実施例を示
しており、とくに車両に搭載される６気筒エンジンに適
用した場合を示している。図２において、１はエンジ
ン、２はサージタンク、３は排気マニホールドを示す。
排気マニホールド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は排気マニホールド３の集合部に接続さ
れ、それぞれのコンプレッサ７ｂ、８ｂは、インタクー
ラ６、スロットル弁４を介してサージタンク２に接続さ
れている。

【００１４】主ターボチャージャ７は、低吸入空気量域
から高吸入空気量域まで作動され、副ターボチャージャ
８は低吸入空気量域で停止される。双方のターボチャー
ジャ７、８の作動、停止を可能ならしめるために、副タ
ーボチャージャ８のタービン８ａの下流に排気切替弁１
７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の両方とも開弁のと
きは、両方のターボチャージャ７、８が作動される。副
ターボチャージャ８のタービン８ａの下流と主ターボチ
ャージャ７のタービン７ａの下流とは、排気バイパス通
路４０を介して連通可能となっている。排気バイパス通
路４０には、この排気バイパス通路４０を開閉する排気
バイパス弁４１が設けられている。排気バイパス弁４１
は、ダイヤフラム式アクチュエータ４２によって開閉さ
れるようになっている。

【００１５】低吸入空気量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７ｂの上流とコンプレッサ８ｂの下流とを連通
する吸気バイパス通路１３と、吸気バイパス通路１３の
途中に配設される吸気バイパス弁３３が設けられる。吸
気バイパス弁３３はダイヤフラム式のアクチュエータ１
０によって開閉される。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は、逆止弁１２が設けられて
おり、吸気切替弁１８の閉時において副ターボチャージ
ャ８側のコンプレッサ出口圧力が主ターボチャージャ７
側より大になったとき、空気が上流側から下流側に流れ
ることができるようにしてある。なお、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。吸気通路１５はエアフローメータ
２４を介してエアクリーナ２３に接続される。排気通路
を形成するフロントパイプ２０は、排気ガス触媒２１を
介して排気マフラーに接続される。吸気切替弁１８はア
クチュエータ１１によって開閉され、排気切替弁１７は
ダイヤフラム式アクチュエータ１６によって開閉される
ようになっている。ウエストゲートバルブ３１は、アク
チュエータ９によって開閉されるようになっている。

【００１６】アクチュエータ９、１０、１１、１６、４
２は、過給圧または負圧の導入によって作動するように
なっている。各アクチュエータ９、１０、１１、１６、
４２には、正圧タンク５１からの過給圧または負圧とエ
アフローメータ２４の下流からの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、第５、第６
の電磁弁２５、２６、２７、２８、３２、４４が接続さ
れている。各電磁弁２５、２６、２７、２８、３２、４
４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なわれる。なお、第２の電磁弁２６
へ負圧を導入する通路には、負圧の一方の流れのみを許
すチェック弁４５が介装されている。

【００１７】第１の電磁弁２５のＯＮは、吸気切替弁１
８を弁開とするようにアクチュエータ１１を作動させ、
ＯＦＦは吸気切替弁１８を全閉とするようにアクチュエ
ータ１１を作動させる。第４の電磁弁２８のＯＮは、排
気切替弁１７を全開とするようにアクチュエータ１６を
作動させ、ＯＦＦは排気切替弁１７を全閉するようにア
クチュエータ１６を作動させる。第３の電磁弁２７のＯ
Ｎは、吸気バイパス弁３３を全閉するようにアクチュエ
ータ１０を作動させ、ＯＦＦは吸気バイパス弁３３を全
開するようにアクチュエータ１０を作動させる。

【００１８】排気バイパス弁４１は、図３に示すよう
に、排気下流側に開くスイングアーム弁から構成されて
いる。排気バイパス弁４１と連結されるダイヤフラムア
クチュエータ４２には、ダイヤフラム室４２ａが形成さ
れている。ダイヤフラム室４２ａはダイヤフラム４２ｃ
によって区画されており、ダイヤフラム室４２ａの反対
側の室４２ｂにはダイヤフラム４２ｃをダイヤフラム室
４２ａ側に押圧するスプリング４２ｄが収納されてい
る。ダイヤフラム室４２ａには、正圧タンク５１から過
給圧が導かれるようになっている。ダイヤフラム室４２
ａに導かれた過給気は、第５の電磁弁３２を介して大気
側にリークされるようになっている。

【００１９】エンジン運転中は、排気バイパス弁４１の
弁体４１ａには排気ガスの排圧が作用しており、この排
圧Ｐによって弁体４１ａにかかる力と、排気バイパス弁
４１と連結されるダイヤフラムアクチュエータ４２のダ
イヤフラム室４２ａ内に作用する過給圧によって生じる
力との和が一定値を超えることによって排気バイパス弁
４１は開弁される。排気バイパス弁４１の閉弁動作は、
スプリング４２ｄの付勢力によって行なわれる。

【００２０】排気バイパス弁４１を作動させるアクチュ
エータ４２に大気圧を導入する第５の電磁弁３２は、Ｏ
Ｎ、ＯＦＦ制御でなく、デューティ制御される。同様
に、ウエストゲートバルブ３１を作動させるアクチュエ
ータ９に負圧を導く第６の電磁弁４４は、ＯＮ、ＯＦＦ
制御でなく、デューティ制御される。デューティ制御
は、周知の通り、デューティ値により通電時間を制御す
ることであり、デジタル的に通電、非通電の割合を変え
ることにより、アナログ的に平均電流が可変制御され
る。なお、デューティ値は、１サイクルの時間に対する
通電時間の割合であり、１サイクル中の通電時間をＡ、
非通電時間をＢとすると、デューティ値＝Ａ／（Ａ＋
Ｂ）×１００（％）で表わされる。

【００２１】排気バイパス弁４１を駆動するダイヤフラ
ムアクチュエータ４２のダイヤフラム室４２ａ内の圧力
は、ダイヤフラム室４２ａ内に導入された過給気をデュ
ーティ制御される第５の電磁弁３２を介して大気にブリ
ード（リーク）させることにより可変されるようになっ
ている。このダイヤフラム室４２ａの圧力調整によって
排気バイパス弁４１の開度が制御され、１個ターボチャ
ージャ域における過給圧制御が行なわれる。ウエストゲ
ートバルブ３１の開度は、アクチュエータ９のダイヤフ
ラム室９ｂに導入される過給気の大気へのブリード量
（リーク量）を第６の電磁弁４４のデューティ制御によ
って可変させることにより可変可能となっている。

【００２２】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２４、エンジン回転数センサ５０、および
酸素センサ１９が含まれる。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
／Ｏ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。

【００２３】エンジンコントロールコンピュータ２９に
は、図２に示すように、大気圧検出手段としての大気圧
センサ６０が接続されている。大気圧センサ６０は、検
出した大気圧の値を電気信号に変換し、エンジンコント
ロールコンピュータ２９に入力する機能を有する。エン
ジンコントロールコンピュータ２９には、図１に示すよ
うに、初期デューティ値補正手段６１が形成されてい
る。初期デューティ値補正手段６１は、エンジンコント
ロールコンピュータ２９内に格納されるプログラムから
構成されている。初期デューティ値補正手段６１は、大
気圧センサ６１によって検出された大気圧が低くなるに
つれて第５の電磁弁３２へ出力する初期デューティ値を
大に補正する機能を有している。

【００２４】図８は、エンジンコントロールコンピュー
タ２９のＲＯＭに格納され、初期デューティ値補正手段
６１の一部を構成するマップを示している。図８に示す
ように、平地から高地にいくにつれて初期デューティ値
が大きくなっている。これによって、大気圧の低い高地
で走行の場合もダイヤフラムアクチュエータ４２の過給
初期ブリード量の不足に起因する過給圧の上昇速度の低
下が防止されるようになっている。

【００２５】つぎに、上記の過給機付エンジンの過給圧
制御における作用について説明する。高吸入空気量域で
は、吸気切替弁１８は排気切替弁１７がともに開かれ、
吸気バイパス弁１０が閉じられる。これによって２個タ
ーボチャージャ７、８が駆動され、十分な過給空気量が
得られ、出力が向上される。低速域でかつ高負荷時に
は、吸気切替弁１８と排気切替弁１７がともに閉じら
れ、吸気バイパス弁３３が開かれる。これによって主タ
ーボチャージャ７のみが駆動される。低吸入空気量域で
１個ターボチャージャとする理由は、低吸入空気量域で
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。

【００２６】低吸入空気量域から高吸入空気量域に移行
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、吸気切替弁１８
および排気切替弁１７が閉じられているときに排気バイ
パス弁４１をデューティ制御により小開制御し、さらに
吸気バイパス弁３３を閉じることにより副ターボチャー
ジャ８の助走回転数を高め、ターボチャージャの切替を
より円滑（切替時のショックを小さく）に行うことが可
能になる。

【００２７】つぎに、過給機付エンジンにおける排気バ
イパス弁のデューティ制御を、図４ないし図７のフロー
チャートに基づいて説明する。この制御ルーチンは、た
とえば８ｍｓごとに行なわれる。図４において、ステッ
プ１００で排気バイパス弁４１のデューティ制御ルーチ
ンに入り、ステップ１０１でエンジン回転数（ＮＥ）が
取り込まれる。つぎに、ステップ１０２に進み、エンジ
ン回転数が４０００ｒｐｍ以上であるか否かが判断され
る。ここで、エンジン回転数が４０００ｒｐｍよりも高
い場合は、ステップ１０３に進み、吸入空気量Ｑが取り
込まれる。この吸入空気量Ｑは、エアフローメータ２４
からの信号である。ステップ１０３で吸入空気量Ｑが取
り込まれると、ステップ１０４に進み、吸入空気量Ｑ
が、たとえば４０００ｌ／ｍｉｎよりも大であるか否か
が判断される。ここで、吸入空気量Ｑが４０００ｌ／ｍ
ｉｎよりも大である場合は、ステップ１０７に進む。

【００２８】ステップ１０２において、エンジン回転数
が４０００ｒｐｍよりも低いと判断された場合は、ステ
ップ１０５に進み、吸気管圧力ＰＭが取り込まれる。吸
気管圧力ＰＭは、吸気管圧力センサ３０からの信号であ
る。ステップ１０５で吸気管圧力ＰＭが取り込まれる
と、ステップ１３０に進み、吸気管圧力ＰＭが１１００
ｍｍＨｇａｂｓ（フィードバック制御開始過給圧）より
も大であるか否かが判断される。ここで、吸気管圧力Ｐ
Ｍが１１００ｍｍＨｇａｂｓよりも低いと判断された場
合は、図７のステップ１２６に進む。ステップ１３０に
おいて、吸気管圧力ＰＭが１１００ｍｍＨｇａｂｓより
も高いと判断された場合は、ステップ１３１に進み、Ｘ
イニシャルがセットされているか否かが判断される。こ
こで、Ｘイニシャルがリセットされていると判断された
場合は、ステップ１０６に進む。ステップ１３１でＸイ
ニシャルがセットされていると判断された場合は、ステ
ップ１３２に進み、デューティ比に大きな初期スキップ
値（たとえばデューティ比Ｓ％）が付加される（すなわ
ち、初期デューティ値が増大されたＳとされる。このＳ
は平地の場合のＳ＝Ｓ ₀ より大きなＳ＝Ｓ ₁ である）。
つぎに、ステップ１３３に進み、Ｘイニシャルがリセッ
トされた後、ステップ１１５に進む。

【００２９】図４のステップ１０６においては、たとえ
ば吸気管圧力ＰＭが１３００ｍｍＨｇａｂｓ（目標過給
圧）よりも大であるか否かが判断される。ここで、吸気
管圧力ＰＭが１３００ｍｍＨｇａｂｓよりも大である場
合は、図５のステップ１０７に進む。ステップ１０６で
吸気管圧力ＰＭが１３００ｍｍＨｇａｂｓよりも低いと
判断された場合は、後述するステップ１１８に進む。ス
テップ１０７では、スキップ制御がＯＮであるか否かが
判断される。つまり、このステップでは、スキップ制御
と積分制御のいずれかを選択すべきかの判断が行なわれ
る。ここで、積分制御とは、予め定められた積分定数に
よりデューティ比の補正制御を意味する。スキップ制御
は、排気バイパス弁４１における開弁開始時の駆動力と
介弁終了時の駆動力に差があるために必要な制御であ
る。すなわち、排気バイパス弁４１の駆動力にはヒステ
リシスが存在し、これに対応するためにデューティ比を
予め定められたスキップ値によって補正するスキップ制
御が行なわれる。

【００３０】ステップ１０７において、スキップ制御で
あると判断された場合は、ステップ１０９に進み、デュ
ーティ比にスキップ値（デューティ比５％）が付加され
る。つぎに、ステップ１１４に進み、スキップＯＮがリ
セットされる。ステップ１０７において、スキップ制御
でないと判断された場合は、ステップ１０８に進み、デ
ューティ比が５０％を越えているか否かが判断される。
ここで、デューティ比が５０％を越えていれば、ステッ
プ１１０に進み、デューティ比に大きな積分定数値（た
とえばデューティ比２％）が付加され、ステップ１１５
に至る。

【００３１】ステップ１０８において、デューティ比が
５０％を越えていないと判断された場合は、ステップ１
１１に進み、デューティ比に小さな積分定数値（たとえ
ばデューティ比１％）が付加され、ステップ１１５に至
る。ステップ１１５では、スキップ制御のＯＦＦがセッ
トされ、ステップ１１６に進む。ステップ１１６では、
デューティ比が１００％以上に設定されているかを判断
し、１００％以上であると判断された場合は、ステップ
１１７に進み、デューティ比は１００％に設定（修正）
される。ステップ１１６において、デューティ比が１０
０％以下に設定されている場合は、ステップ１２７に進
む。このように、ステップ１０７〜ステップ１１７は、
吸気管圧力または吸入空気量が設定値以上になった場合
の制御を示し、この場合は、デューティ比を増加させ、
排気バイパス弁４１を開く方向に作動させる。

【００３２】図４のステップ１０４で吸入空気量が４０
００ｌ／ｍｉｎよりも少ないと判断された場合、または
ステップ１０６で吸気管圧力が１３００ｍｍＨｇａｂｓ
よりも低いと判断された場合は、ステップ１１８へ進
む。ステップ１１８では、スキップ制御がＯＦＦにセッ
トされているか否かが判断される。つまり、ステップ１
１８では、スキップ制御と積分制御のいずれかを選択す
べきかの判断が行なわれる。ステップ１１８において、
スキップ制御であると判断された場合は、ステップ１２
０に進み、デューティ比からスキップ値（デューティ比
５％）が減算される。つぎに、ステップ１２３に進み、
スキップ制御のＯＦＦがリセットされる。

【００３３】ステップ１１８において、積分制御である
と判断された場合は、ステップ１１９に進み、デューテ
ィ比が５０％を越えているか否かが判断される。ここ
で、デューティ比が５０％を越えていると判断された場
合は、ステップ１２１に進み、デューティ比から積分定
数値（たとえばデューティ比２％）が減算され、ステッ
プ１２４に進む。ステップ１１９では、デューティ比が
５０％よりも小さいと判断された場合は、ステップ１２
２に進み、デューティ比から積分定数値（たとえばデュ
ーティ比２％）が減算され、ステップ１２４に進む。ス
テップ１２４においては、スキップ制御がＯＮセットさ
れ、図７のステップ１２５に進む。

【００３４】ステップ１２５においては、デューティ比
がゼロよりも小であるか否かが判断される。ここで、デ
ューティ比がゼロよりも小であると判断された場合は、
ステップ１２６に進み、デューティ比はゼロに修正され
る。そして、ステップ１２６に進んでデューティ比はゼ
ロにセットされ、ステップ１３４でＸイニシャルがセッ
トされる。この処理が終了すると、つぎにステップ１２
７に進んで第５の電磁弁３２のデューティ制御が行なわ
れる。このステップ１２７からは、上述した各バルブ制
御が開始され、２個ターボチャージャへの切替えが可能
となる。

【００３５】図９は、エンジン回転数に対するデューテ
ィ値および過給圧の変化を示している。従来では第５の
電磁弁３２の初期デューティ値が固定されていたため、
図９の特性Ｐ₁に示すように高地では過給初期ブリード
不足に起因する過給圧の上昇速度の低下が生じる。すな
わち、過給圧のフィードバック制御開始初期における過
給圧の上昇速度が平地よりも低下し、過給圧特性が平地
よりもだれてしまう。本実施例では、大気圧検出手段と
しての大気圧センサ６０によって検出された大気圧の値
に基づいて、第５の電磁弁３２へ出力する制御信号の初
期デューティ値Ｓを平地の場合に比べて大とし、この値
Ｓを（図８に示すように）大気圧が低いほど大になるよ
うに補正しているので、図９の下のグラフからわかるよ
うに、増大された初期デューティ値Ｓ＝Ｓ ₁ から目標過
給圧に対応するデューティ値Ｓ ₂ まで増大する時間ｔ ₃
は、平地の場合の初期デューティ値Ｓ ₀ に固定された従
来の初期デューティ値Ｓからデューティ値Ｓ ₂ まで増大
する時間ｔ ₂ より少なくなる。そして、それに対応し
て、図９の上のグラフに示すように、過給圧がフィード
バック制御開始圧Ｐ ₀ になって目標過給圧Ｐ _B に到達す
るまでの時間ｔ ₂ も平地なみの時間ｔ ₁ に短縮され、高
地においても過給初期のブリード不足による過給圧の上
昇速度の低下が抑制される。

【００３６】なお、本実施例では、主、副ターボチャー
ジャ７、８を有する２ステージツインターボチャージャ
に適用した例を示したが、本発明はターボチャージャが
１個のみであるシングルターボチャージャについても適
用可能であり、過給圧制御弁としてのウェストゲートバ
ルブの開度制御により、上述と同様の効果が得られる。

【００３７】

【発明の効果】本発明に係る過給機付エンジンの過給圧
制御装置によれば、過給圧制御弁の開度をデューティ制
御によって調整する電磁弁の初期デューティ値を、初期
デューティ値補正手段により大気圧が低くなるにつれて
大となるように補正するようにしたので、高地において
もダイヤフラムアクチュエータの過給初期ブリード不足
による過給圧の上昇速度の低下を防止することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係る過給機付エンジンの過
給圧制御装置のブロック図である。

【図２】図１の装置を備えた過給機付エンジンの制御系
統図である。

【図３】図２の装置における排気バイパス弁近傍の概略
断面図である。

【図４】図１の装置における制御の処理手順の一部を示
すフローチャートである。

【図５】図４に続くフローチャートである。

【図６】図４に続くフローチャートである。

【図７】図５および図６に続くフローチャートである。

【図８】高度の変化に対する初期デューティ値の変化を
示すマップである。

【図９】図２の装置におけるエンジン回転数の変化に対
するデューティ値および過給圧の変化を示す特性図であ
る。

【図１０】従来の過給機付エンジンの概略構成図であ
る。

【図１１】図１０の装置における排気バイパス弁を駆動
する電磁弁のデューティ値と制御過給圧との関係を示す
特性図である。

【符号の説明】

１エンジン７主ターボチャージャ８副ターボチャージャ２９エンジンコントロールコンピュータ３２過給圧制御弁を開閉駆動させるための電磁弁とし
ての第５の電磁弁４１過給圧制御弁としての排気バイパス弁４２ダイヤフラムアクチュエータ６０大気圧検出手段６１初期デューティ値補正手段

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】エンジンから排出される排気ガスの一部
を過給機のタービンをバイパスさせて流す過給圧制御弁
を有し、該過給圧制御弁をダイヤフラムアクチュエータ
のダイヤフラム室内に導かれる過給気の圧力によって開
弁可能に構成し、該ダイヤフラムアクチュエータのダイ
ヤフラム室内に導入される過給気を、吸気管圧力の大き
さに応じてデューティ値またはデューティ値の増減が決
定されデューティ値が大なほどブリード量を増大させて
過給圧を大にする電磁弁を介して外部にブリードさせる
ことにより、前記過給圧制御弁の開度を調整し過給圧の
制御を行うようにした過給機付エンジンの過給圧制御装
置において、大気圧の高低を検出する大気圧検出手段と、前記大気圧検出手段によって検出された大気圧が低いほ
ど前記電磁弁の初期デューティ値を大に補正する初期デ
ューティ値補正手段と、を具備したことを特徴とする過給機付エンジンの過給圧
制御装置。